Prof. Dr. Maria Dienerowitz

Lehre

  • Grundlagen Lasertechnik
    (Wintersemester)
  • Moderne Laseranwendungen mit Quantenoptik
    (Sommersemester)
  • Vakuumtechnik
    (Wintersemester)

  • Lasertechnik
    (Wintersemester)
  • Lasermesstechnik I und II
    (Wintersemester und Sommersemester)
  • Nichtlineare Optik
    (Sommersemester)
  • Laserbasierte Bildgebung in der Mikroskopie
    (Wintersemester)

 

Vorlesungsskripte und weitere Materialien zu den Kursen
finden Sie auf der entsprechenden Moodle-Kursseite.

News

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PostDoc Stelle im DFG Projekt TOOLS (5 Jahre)

 

Team

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Projekt BioLoc

wissenschaftlicher Mitarbeiter TOOLS

Laboringenieur

wissenschaftliche Assistenz

Projekt Opto

wissenschaftliche Assistenz

wissenschaftliche Assistenz

Projekt BioLoc

Aktuelle Forschungsprojekte

in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Optischen Museum

gefördert von der Carl-Zeiss-Stiftung

https://www.carl-zeiss-stiftung.de/themen-projekte/uebersicht-projekte/detail/opto-vermessung-historischer-brillenglaeser

Tailored Optics for Life Sciences Engineering: Multifunctional, Multiscale, Monololithic Optics for Biomedical Manipulation and Diagnostics (TOOLS)

gefördert von der DFG

Projekte Didaktik / Wissenschaftskommunikation

In diesem Projekt wird ein Labor-Experiment zur Balmer-Serie entwickelt, das Teil eines Einführungskurses in Lasertechnologie ist. Die Studierenden bauen den Versuchsaufbau selbstständig nach dem "3P-Konzept" des Paderborner Physik Praktikums auf, um das Spektrum einer Wasserstofflampe zu untersuchen. Diese Methode fördert nicht nur das Verständnis grundlegender Quantenphysik, sondern auch unabhängiges Denken und Problemlösefähigkeiten, um sie auf zukünftige Herausforderungen in ihrer Ingenieurkarriere vorzubereiten.

 

Publikationen

Timo Mappes und Maria Dienerowitz
Abbes Auflösung.
Physik Journal 23 (1), 25-30 (2024).

H. Sielaff, J. A. L. Howard, S. D. Quinn, F. Dienerowitz, M. C. Leake, M. Dienerowitz
Single-molecule FRET dynamics of molecular motors in an anti-Brownian electrokinetic trap
Proceedings of SPIE, Frontiers in Biophotonics and Imaging II, 1233306 (2023)
https://doi.org/10.1117/12.2657888

H. Sielaff, F. Dienerowitz and M. Dienerowitz
Single-molecule FRET combined with electrokinetic trapping reveals real-time enzyme kinetics of individual F-ATP synthases
Nanoscale 14:2327 (2022).
https://doi.org/10.1039/D1NR05754E

M. Dienerowitz, J. A. L. Howard, S. D. Quinn, F. Dienerowitz, and M. C. Leake
Single-molecule FRET dynamics of molecular motors in an ABEL Trap
Methods 193:96 (2021).
https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2021.01.012

C. Riesenberg, C. A. I. Valdez, A. Becker, M. Dienerowitz, A. Heisterkamp, A. Ngezahayo, and M. L. Torres-Mapa
Probing Ligand-Receptor Interaction in Living Cells Using Force Measurements With Optical Tweezers
Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 8:598459 (2020).
https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.598459

M. Dienerowitz, F. Dienerowitz, and M. Börsch
Measuring nanoparticle diffusion in an ABELtrap
’Emerging Leaders’ focus edition (invitation only)
Journal of Optics 20:034006 (2018).
https://doi.org/10.1088/2040-8986/aaa6fc

M. Dienerowitz, T. Heitkamp, T. Gottschall, J. Limpert, and M. Börsch
Confining Brownian motion of single nanoparticles in an ABELtrap
Proceedings of SPIE, Complex Light and Optical Forces XI, 1012017 (2017)
https://doi.org/10.1117/12.2250550

M. Dienerowitz, M. Ilchenko, B. Su, G. Deckers-Hebestreit, G. Mayer, T. Henkel, T. Heitkamp, and M. Börsch
Optimized green fluorescent protein fused to FoF1-ATP synthase for single-molecule FRET using a fast anti-Brownian electrokinetic trap
Proceedings of SPIE, Single Molecule Spectroscopy and Superresolution Imaging IX, 971402 (2016)
https://doi.org/10.1117/12.2209592

M. Dienerowitz, L. Cowan, G. Gibson, R. Hay, M. Padgett and V. Phoenix
Discrete motile response of individual bacteria upon cell-cell approach controls aggregation
Current Microbiology 69:669 (2014).
https://doi.org/10.1007/s00284-014-0641-5

M. Dienerowitz, M. Lee, G. Gibson and M. Padgett
Measuring nanoparticle flow with the image structure function
Lab on a Chip 13:2359 (2013).
https://doi.org/10.1039/C3LC00028A

G. M. Gibson, M. Dienerowitz, P. A. Kelleher, A. R. Harvey and M. J. Padgett
A multi-object spectral imaging instrument
Journal of Optics 15:085302 (2013).
https://doi.org/10.1088/2040-8978/15/8/085302

G. Gibson, R.W. Bowman, A. Linnenberger, M. Dienerowitz, D.B. Phillips, D.M. Carberry, M.J. Miles and M.J. Padgett
A compact holographic optical tweezers instrument
Review of Scientific Instruments 83:113107 (2012).
https://doi.org/10.1063/1.4768303

M. Dienerowitz, G. Gibson, F. Dienerowitz and M. Padgett
Expanding the toolbox for nanoparticle trapping and spectroscopy with holographic optical tweezers
Journal of Optics 14:045003 (2012).
https://doi.org/10.1088/2040-8978/14/4/045003

M. Dienerowitz, G. Gibson, R Bowman and M. Padgett
Holographic aberration correction: optimizing the stiffness of an optical trap deep in the sample
Optics Express 19:24589 (2011).
https://doi.org/10.1364/OE.19.024589

M. Dienerowitz, G. Gibson, R. Bowman and M. Padgett
Holographic tweezers: a platform for plasmonics
Proceedings of SPIE, Optical Trapping and Optical Micromanipulation VIII, 8097 (2011)
https://doi.org/10.1117/12.894695

M. Dienerowitz, M. Mazilu, P.J. Reece, T.F. Krauss, and K. Dholakia.
Optical vortex trap for resonant confinement of metal nanoparticles
Optics Express 16:4991 (2008).
https://doi.org/10.1364/OE.16.004991

M. Dienerowitz and K. Dholakia. Transfer of Orbital Angular Momentum from an Optical Vortex Beam to a Nanoparticle, Topologica, 2:008 (2009).
https://doi.org/10.3731/topologica.2.008

M. Dienerowitz, M. Mazilu, and K. Dholakia. Optical manipulation of nanoparticles: a review
Journal of Nanophotonics 2:021875 (2008).
https://doi.org/10.1117/1.2992045

Einzelmolekülfalle

Die ABEL-Falle (Anti-Brownian ELectrokinetic trap) fängt einzelne Moleküle in freier Lösung ohne Oberflächenbindung. Durch die Kompensation der Brownschen Bewegung mit elektrischen Feldern ermöglicht diese Technik eine lange Beobachtungszeit der Moleküle. Einzelmolekül FRET gibt detaillierte Einblicke in molekulare Dynamiken und Interaktionen, die für das Verständnis grundlegender biologischer Prozesse entscheidend sind.

  • smFRET (Einzelmolekül Förster Resonanz Ennergietranfer) zur Beobachtung von Konformationsänderungen einzelner Moleküle
  • statistische Analyse der Moleküldynamik basierend auf Kinetik einzelner molekularer Motoren
  • Bestimmung des hydrodynamischen Radius von Molekülen und Nanopartikeln

H. Sielaff, F. Dienerowitz and M. Dienerowitz
Single-molecule FRET combined with electrokinetic trapping reveals real-time enzyme kinetics of individual F-ATP synthases
Nanoscale 14:2327 (2022).
https://doi.org/10.1039/D1NR05754E

M. Dienerowitz, J. A. L. Howard, S. D. Quinn, F. Dienerowitz, and M. C. Leake
Single-molecule FRET dynamics of molecular motors in an ABEL Trap
Methods 193:96 (2021).
https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2021.01.012

Optische Pinzette

Eine optische Pinzette hält mit einem Laserstrahl kleinste Objekte fest und kann diese frei in alle
Richtungen bewegen. Dieses berührungslose Anfassen ist besonders hilfreich um mikrometer-große
Gegenständen oder Organismen überhaupt zu fassen zu bekommen und diese präzise zu positionieren.

Mit einer optischen Pinzette, oder auch Falle lassen sich kleinste Kräfte im pN Bereich vermessen. Dies wird zur Bestimmung von Schrittweiten von molekularen Motoren oder Kräften zwischen einzelnen Bakterien eingesetzt. Oft wird hier eine holografische optische Pinzette verwenden, mit der man digital mehrere optische Fallen gleichzeitig steuern kann (siehe Bild).

  • Kräftemessung zwischen einzelnen Bakterien bei der Biofilmbildung
  • optisches Fangen von metallischen Nanopartikeln
  • anziehende und abstoßende optische Kräfte in der Nähe der Plasmonenresonanz bei Nanopartikeln

C. Riesenberg, C. A. I. Valdez, A. Becker, M. Dienerowitz, A. Heisterkamp, A. Ngezahayo, and M. L. Torres-Mapa
Probing Ligand-Receptor Interaction in Living Cells Using Force Measurements With Optical Tweezers
Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 8:598459 (2020).
https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.598459

M. Dienerowitz, L. Cowan, G. Gibson, R. Hay, M. Padgett and V. Phoenix
Discrete motile response of individual bacteria upon cell-cell approach controls aggregation
Current Microbiology 69:669 (2014).
https://doi.org/10.1007/s00284-014-0641-5