Jahresbericht 2010 - Aufgaben und Ergebnisse - DFG

hydro- und fluorophilen) Triblock-
Copolymere die kleinen Blasen aus
Lipidmembran, ohne die die Zellen
nicht überleben können, zerlöchern
oder sich einlagern: Auch dies wäre
ein Ansatzpunkt für neue Medikamentformulierungen,
um missliebige
Zellen anzugreifen.
„Außerdem untersuchen wir, wie man
Polymere auf den Membranen gezielt
anordnen kann“, sagt Blume. Die
entstehenden Kompositmembranen
könnten Anwendung in der Pharmakotherapie
finden, weil sie zum
Beispiel stabiler gegen den Abbau im
Körper sind. Die gezielte Anlagerung
nutzt die Forschergruppe auch für
kleinste Gold-, Silber- oder Eisenoxidpartikel
aus. Anstatt sich unspezifisch
abzulagern, können die Nanopartikel
auf diese Weise mit den Polymeren als
„Klebstoff“ gesteuert werden.
Zusätzlich untersucht die Forschergruppe
auch niedermolekulare, triphile
Moleküle, die sich flüssig-kristallin
verhalten und daher für verschiedene
technische Anwendungen wie Displays
interessant sind. Sie sind kleiner als die
Triblock-Copolymere, arrangieren sich
aber ebenfalls in Strukturen auf den
Membranen. „Mit diesen Molekülen
testen wir beispielsweise, ob wir gezielt
Poren bilden können“, erklärt Blume.
Diese Moleküle verändern – in die
Membran eingelagert – aber auch die
Eigenschaften der Lipid-Kügelchen:
Sie werden dadurch klebriger, größer
oder kleiner, flexibler oder starrer.
Auch für physikalisch-chemische Analysemethoden
selbst liefert die Forschergruppe
neue Ansätze. „Wir können
nun aus Lipidmembranen durch
Einbau triphiler Moleküle auch sehr
kleine Membranscheiben herstellen“,
sagt Blume. „Das ist für die physikalische
Chemie und die Analytik sehr
spannend.“ Mithilfe der hochauflösenden
NMR-Spektroskopie erlauben
diese Membranscheiben beispielsweise
bessere Untersuchungen zur Struktur
eingelagerter Membranproteine.
Die Größe entscheidet
Naturwissenschaften
Auch andere Stoffe haben teils dramatische
Wirkung auf Zellen. In dem
Vorhaben „Steuerung der physiologischen
Wirkung von Edelmetallnanopartikeln
durch Größe und chemische
Modifizierung“ untersuchen Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler,
wie Nanopartikel aus Gold, aber auch
Platin und Metalllegierungen in Abhängigkeit
zu ihrer Größe und chemischen
Zusammensetzung mit Zellen
und Organismen interagieren.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler
der RWTH Aachen und der
Universität Duisburg-Essen sowie
der Universitätsklinik Essen und des
Karlsruher Instituts für Technologie
(KIT) nehmen dazu vor allem eine
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