Nr. 96 / 2006

21. April 2006 : Winzige Motoren mit riesiger Wirkung - Uni Osnabrück beteiligt sich an der Entwicklung von Nanomotoren

Im Rahmen einer Initiative zur Förderung visionärer Forschungsprojekte stellt die Europäische Union rund 2,3 Millionen Euro für die Nutzung und Weiterentwicklung biologischer Nanomotoren zur Verfügung. Ein internationales Wissenschaftler-Konsortium unter der Koordination von Prof. Dr. Helmut Grubmüller am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen sieht Anwendungsmöglichkeiten der Forschungsergebnisse unter anderem im biomedizinischen Bereich. Neben dem Göttinger Max-Planck-Institut als Koordinator sind Universitätsinstitute in Basel, Dresden, Madrid, Osnabrück, Oxford und Zürich beteiligt, aus der Universität Osnabrück der Biophysiker Prof. Dr. Wolfgang Junge sowie apl. Prof. Dr. Siegfried Engelbrecht.

Im Rahmen einer Initiative zur Förderung visionärer Forschungsprojekte stellt die Europäische Union rund 2,3 Millionen Euro für die Nutzung und Weiterentwicklung biologischer Nanomotoren zur Verfügung. Ein internationales Wissenschaftler-Konsortium unter der Koordination von Prof. Dr. Helmut Grubmüller am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen sieht Anwendungsmöglichkeiten der Forschungsergebnisse unter anderem im biomedizinischen Bereich. Neben dem Göttinger Max-Planck-Institut als Koordinator sind Universitätsinstitute in Basel, Dresden, Madrid, Osnabrück, Oxford und Zürich beteiligt, aus der Universität Osnabrück der Biophysiker Prof. Dr. Wolfgang Junge sowie apl. Prof. Dr. Siegfried Engelbrecht.

»Die Nanowissenschaft ist ein technologisch wichtiges Zukunftsfeld, in dem es um die Erforschung, Bearbeitung und Produktion von Gegenständen im Größenbereich von weniger als einem Milliardstel Meter geht«, so Junge. »Die Natur hat ein vielfältiges Repertoire von Nanomaschinen und –reaktoren entwickelt, welche zum einen als Vorbild zum anderen als Bauelemente für technische Anwendungen dienen können.«

An dem interdisziplinär angelegten Verbundprojekt beteiligen sich Biochemiker, Biophysiker, Physikochemiker, Ingenieure und Theoretische Physiker. Es ist Bestandteil des von der EU initiierten NEST-Programms (New and Emerging Science and Technology), einer Initiative zur Förderung unkonventioneller und visionärer Forschung auf dem Gebiet der Nanowissenschaften und Synthetischen Biologie. Die EU stellt die Gelder über drei Jahre für die Entwicklung biologischer Nanomotoren zur Verfügung. Mit ihrem Projekt, das den Titel NANOMOT trägt, verfolgen die Wissenschaftler das ambitionierte Ziel, bestehende Nanomotoren zu modifizieren, zu kombinieren und vor allem für technischen Einsatz zu »härten«. Junge: »Im Mittelpunkt stehen zunächst drei rotierende Nanomotoren, die alle mit einem sehr großen Drehmoment von mehr als 100 Newtonmeter pro Kilogramm ausgestattet sind: zum einen der Flagellenmotor von Bakterien, der ihrer Fortbewegung dient. Zweitens ein Enzym aus den Kraftwerken der Zelle, das über eine Rotationsbewegung elektrische in chemische Energie umwandelt. Und drittens ein „Verpackungsmotor“, welcher schraubend Erbsubstanz (DNA) in Virenhüllen verstaut.«

Anwendung finden Nanokomponenten bei der Herstellung von DNA-, Protein- und Antikörper-Chips als miniaturisierte Plattformen für molekularbiologische und molekularmedizinische Untersuchungen sowie beim zielgenauen – und damit nebenwirkungsarmen – Einsatz von Medikamenten.