NanoHacking: Converging Life and Tech at the Nanoscale

SEEING THINGS – But how big/small is 
it?
 

Dr. Marc R. Dusseille...
The Size of Things

 

 
Small seems to be the state of the 
art

 

 
Why are we so big?

“Why must our bodies be so large compared with the atom?”

Erwin Schrödinger, "What Is Life? The Physi...
The Size of Things
Längenskalen in der Biologie
Computermodels

Atome, Kristalle und kleine Moleküle
Moleküle
Lipid Moleküle

Computermodels

Wichtiger Bestandteil der Zellmembran
DNA
●

Trägerin der Erbinformation

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4 Nukleotiden

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GATC

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Doppelhelix

1 Umdrehung = 10 Basenpaare = 3.4 nm
Breite...
DNA
●

Was wäre die theoretische Länge des 
menschlichen Genoms?
–

Schätzungen...
DNA
●

Was wäre die theoretische Länge des 
menschlichen Genoms?
–

–

75% non­coding regions with unknown function

–

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DNA als Nano­LEGO Baukasten
Steifes Polymer

●

Negative Ladung

●

Self­Assembly

Computermodels

●
Proteine
Entstehen durch Translation 
von mRNA

Computermodels

●
Protein Komplexe
Zb Ribosom
–

Besteht aus Proteinen und 
Ribonukleinsäuren

–

Durchmesser 25 nm

Computermodels

●
Computermodels

Viren
Computermodels

Bakterien
Computermodels

Zellen
Zellen im Verbund
●

Extrazelluläre Matrix
Plastisches und bewegtes 
Gefüge

Computermodels

●
Einzellige Organismen

Computermodels

Pantoffeltierchen, Paramecium (Ciliate) 

Amoebae
Multicellular Microorganisms

Rotifers (1000 Cells)

Tardigrada, Bärtierchen, war 2007 im Weltraum, ESA Projekt TARDIS

Co...
Seeing Things

 

 
Looking at Things
Seeing with light aka your eyes

 

 
Seeing with light aka your eyes

 

 
µ Zivalice Laser Projector

 

A small drop of pond water acts as a lens, shine a laser through 
 
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  1. 1. NanoHacking: Converging Life and Tech at the Nanoscale SEEING THINGS – But how big/small is  it?   Dr. Marc R. Dusseiller aka dusjagr    www.dusseiller.ch/labs
  2. 2. The Size of Things    
  3. 3. Small seems to be the state of the  art    
  4. 4. Why are we so big? “Why must our bodies be so large compared with the atom?” Erwin Schrödinger, "What Is Life? The Physical Aspect of the Living Cell ", 1944 Austrian/Irish physicist and Nobel Laureate (1887 - 1961)    
  5. 5. The Size of Things
  6. 6. Längenskalen in der Biologie
  7. 7. Computermodels Atome, Kristalle und kleine Moleküle
  8. 8. Moleküle Lipid Moleküle Computermodels Wichtiger Bestandteil der Zellmembran
  9. 9. DNA ● Trägerin der Erbinformation ● 4 Nukleotiden ● GATC ● Doppelhelix 1 Umdrehung = 10 Basenpaare = 3.4 nm Breite = 2 nm
  10. 10. DNA ● Was wäre die theoretische Länge des  menschlichen Genoms? – Schätzungen...
  11. 11. DNA ● Was wäre die theoretische Länge des  menschlichen Genoms? – – 75% non­coding regions with unknown function – 3'200'000'000 Basenpaare – Diploides Genom auf 23 Chromosomen – ● 27'000 oder 150'000 Gene, weiss man doch  nicht so genau... Frauen haben offenbar eine längere DNA :­) 0,34 nm/bp * 6,4 Mrd bp = 2,18 Mrd nm = 2,18  m
  12. 12. DNA als Nano­LEGO Baukasten Steifes Polymer ● Negative Ladung ● Self­Assembly Computermodels ●
  13. 13. Proteine Entstehen durch Translation  von mRNA Computermodels ●
  14. 14. Protein Komplexe Zb Ribosom – Besteht aus Proteinen und  Ribonukleinsäuren – Durchmesser 25 nm Computermodels ●
  15. 15. Computermodels Viren
  16. 16. Computermodels Bakterien
  17. 17. Computermodels Zellen
  18. 18. Zellen im Verbund ● Extrazelluläre Matrix Plastisches und bewegtes  Gefüge Computermodels ●
  19. 19. Einzellige Organismen Computermodels Pantoffeltierchen, Paramecium (Ciliate)  Amoebae
  20. 20. Multicellular Microorganisms Rotifers (1000 Cells) Tardigrada, Bärtierchen, war 2007 im Weltraum, ESA Projekt TARDIS Computermodels Caenorhabditis elegans, Fadenwurm
  21. 21. Seeing Things    
  22. 22. Looking at Things
  23. 23. Seeing with light aka your eyes    
  24. 24. Seeing with light aka your eyes    
  25. 25. µ Zivalice Laser Projector   A small drop of pond water acts as a lens, shine a laser through    it and see!

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