Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Botenstoff schaltet Fluoreszenzlicht an

09.11.2010
Chemiker der Universität Jena erforscht mit Feodor-Lynen-Stipendium neuartige Biosensoren

So einfach wie ein Lichtschalter – der mal auf „an“, mal auf „aus“ steht – sollen neuartige Biosensoren den Botenstoff Stickstoffmonoxid anzeigen. Das ist das Ziel des Forschungsvorhabens, dem Dr. Ulf-Peter Apfel von der Friedrich-Schiller-Universität Jena ab Januar 2011 am renommierten Massachusetts Institute of Technology (MIT) im amerikanischen Cambridge nachgehen wird.

Der Chemiker, der gerade seine Dissertation im Institut für Anorganische und Analytische Chemie abgeschlossen hat, wird während seines Aufenthalts am MIT mit einem Feodor-Lynen-Stipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung gefördert. Das Stipendium ist zunächst für ein Jahr bewilligt, eine Verlängerung um ein weiteres Jahr aber möglich.

In der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stephen Lippard wird der 26-Jährige Sensor-Moleküle entwickeln und erforschen, die körpereigenes Stickstoffmonoxid – chemisch kurz NO – nachweisen. „NO ist eine Substanz, die im menschlichen Körper eine Vielzahl biologischer Prozesse reguliert“, erläutert Dr. Apfel den Hintergrund seines Projekts. Es bewirke die Entspannung von Muskelzellen.

Insbesondere die glatte Muskulatur, mit der Blutgefäße ausgekleidet sind, reagiere auf NO mit Erschlaffung. „Dadurch weiten sich die Gefäße, was zu einer Senkung des Blutdrucks führt“, weiß der Jenaer Nachwuchsforscher. NO spiele zudem eine wichtige Rolle bei der Versorgung von Organen und Geweben mit Sauerstoff und Nährstoffen. Darüber hinaus wirkt NO als Neurotransmitter im Gehirn und dient Immunzellen zur Abtötung von Keimen.

„Es werden noch eine ganze Reihe weiterer Funktionen vermutet“, sagt Ulf-Peter Apfel. Allerdings setze die Erforschung dieser Grundlagen wirksame Diagnostik-Instrumente voraus. Und genau die will Apfel mit seinen Kollegen am MIT weiterentwickeln. „Wir konzentrieren uns auf Fluoreszenzfarbstoffe auf Basis sogenannter Übergangsmetall-Komplexe”, beschreibt der Chemiker sein Konzept. Übergangsmetall-Komplexe sind Verbindungen, die Metalle wie Kobalt, Eisen, oder Kupfer enthalten. „Sobald diese Komplexe mit NO in Berührung kommen, wird das Metall freigesetzt und stattdessen NO an den Farbstoff gebunden.“ Was wiederum zur Folge hat, dass der Farbstoff „angeschaltet“ wird und zu fluoreszieren beginnt.

Mit derartigen Biosensoren ließe sich der Botenstoff NO im Organismus direkt nachweisen und sowohl Freisetzung als auch Transport verfolgen. „Das wäre ein enormer Vorteil gegenüber bisher verfügbaren Farbstoffen“, macht Ulf-Peter Apfel deutlich. Bisher erhältliche kommerzielle Sensoren weisen NO nur indirekt, über seine Abbauprodukte, nach. „Wir wollen Sensoren zur Verfügung stellen, die sich bei Anwesenheit von NO direkt färben und seine Bindungspartner aufspüren und so helfen, seine Wirkung aufzuklären“, erläutert der Chemiker.

Kontakt:
Dr. Ulf-Peter Apfel
Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
August-Bebel-Straße 2
07743 Jena
Tel.: 03641 / 948167
E-Mail: c2appe[at]uni-jena.de

Dr. Ute Schönfelder | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Stottern: Stoppsignale im Gehirn verhindern flüssiges Sprechen
12.12.2017 | Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften

nachricht Undercover im Kampf gegen Tuberkulose
12.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mit Quantenmechanik zu neuen Solarzellen: Forschungspreis für Bayreuther Physikerin

12.12.2017 | Förderungen Preise

Stottern: Stoppsignale im Gehirn verhindern flüssiges Sprechen

12.12.2017 | Biowissenschaften Chemie

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik