Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Zugang zur Welt der Moleküle: IPHT-Wissenschaftler erhält Wissenschaftspreis

18.04.2008
Für einen methodischen Durchbruch in der Entwicklung neuer optischer Konzepte zur Bearbeitung biologischer Moleküle erhält PD Dr. Wolfgang Fritzsche, Abteilungsleiter am Institut für Photonische Technologien (IPHT), den Wissenschaftspreis für Lebenswissenschaften und Physik 2007 des Beutenberg-Campus e.V. Die Preisverleihung fand heute im Rahmen eines Vortrags der Reihe "Noble Gespräche" statt.

"Der Kollege Fritzsche hat in enger Kooperation mit Prof. Karsten König von der JenLab GmbH und dem Institut für Humangenetik und Anthropologie der Friedrich-Schiller-Universität eine neue universelle Methode entwickelt, um Biomoleküle wie die Erbsubstanz DNA oder Eiweiße hochspezifisch zu bearbeiten und damit einen neuen Zugang zur molekularen und submolekularen Welt geschaffen", betonte der Wissenschaftliche Direktor des IPHT, Prof. Dr. Jürgen Popp, in seiner heutigen Laudatio.

Wolfgang Fritzsche und seine Mitarbeiter nutzen dazu die speziellen Eigenschaften von Metallnanopartikeln aus, an die biologische Moleküle gebunden sind. Der Chemiker verwendet Gold- oder Silberteilchen mit Durchmessern von 5, 10 oder 30 Nanometer, was auch für die Nanowelt außerordentlich klein ist. An ihre Oberfläche koppelt er geeignete Bindungspartner für das Biomolekül, das er bearbeiten will. Handelt es sich um die Erbsubstanz DNA, nimmt er kurze Moleküle, die genau dort an die DNA-Sequenz binden, wo Fritzsche ein Loch oder einen Schnitt anbringen möchte. Ist das Zielmolekül ein Eiweiß, so bedient sich NanoCut entsprechender Antikörper, die nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip ganz spezifisch an eine Stelle binden.

Um nun schneiden oder bohren zu können, zieht Fritzsche die Photonik hinzu und bestrahlt die Metallnanopartikel mit Licht. Dadurch erhitzen sich die winzigen Teilchen stark und brennen ein Loch oder einen Schnitt in das Biomolekül, an das sie zuvor spezifisch angedockt sind. Dabei - das ist das besondere - liegt die Schnittbreite unterhalb der Wellenlänge des eingestrahlten Lichtes.

Das inzwischen unter der Abkürzung NanoCut international anerkannte Verfahren überwindet eine Reihe von Beschränkungen, die andere Methoden zur Manipulation von Biomolekülen mit sich bringen. So kann man die Schnittstellen völlig frei wählen, was bei der Verwendung von Enzymen nicht der Fall ist. Außerdem ist die Bearbeitung viel präziser als es zum Beispiel mit einem fokussierten Laserstrahl möglich wäre. Und man kann an mehreren Stellen gleichzeitig ansetzen, ein großer Vorteil gegenüber der seriell arbeitenden Rasterkraftmikroskopie. " Es kann daher erwartet werden, dass NanoCut künftig eine Standardmethode in der Molekularbiologie und in vielen anderen Disziplinen der Lebenswissenschaften werden wird", resümierte IPHT-Direktor Popp in seiner Ansprache.

Die Arbeiten zu NanoCut haben ein großes nationales und internationales Echo hervorgerufen. Neben der Publizierung in renommierten Fachzeitschriften war es für die Beteiligten eine besondere Würdigung, dass die Ergebnisse von dem Jounal Nature Nanotechnology zum Research Highlight of the Year 2007 ausgewählt wurden. Bemerkenswert ist zudem, dass diese Arbeiten - obwohl stark grundlagenorientiert - von Anfang an mit Partnerunternehmen, auch aus Thüringen, durchgeführt wurden und heute weitergeführt werden. Auch hierin zeigt sich das große Interesse, das Konzept "NanoCut" zu einem kommerziell verwertbaren Verfahren zu entwickeln. Besonders hervorzuheben ist aus Sicht von Physikochemiker Popp die strikt interdisziplinäre Herangehensweise seines Kollegen Fritzsche, der mit Physikern, Chemikern, Biochemikern und Molekularbiologen kooperierte. "In dieser fachübergreifenden Breite liegt ein entscheidender Schlüssel für den Erfolg. Damit hat er zusammen mit seinen Kollegen in exemplarischer Weise das Motto des Campus "Life Science Meets Physics" mit Leben erfüllt", so Popp.

Wolfgang Fritzsche (Jahrgang 1965) hat in Jena Chemie studiert und 1991 sein Diplom abgelegt. Danach ging er als Doktorand an das Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie in Göttingen, wo er 1994 zum Dr. rer. nat. promoviert wurde. Es schloss sich ein Postdoc-Aufenthalt an der Iowa State University in den USA als DAAD-Stipendiat an, bevor er 1996 zurückkehrte und am IPHT Jena zunächst als Gruppenleiter, seit 2001 als Leiter der Abteilung "Nanobiophotonik" tätig war. Hier legte er den Grundstein für die Etablierung des Forschungsgebietes Molekulare Plasmonik, auf welchem die heute zu ehrende Arbeit zur Entwicklung der NanoCut-Methode angesiedelt ist. Im Jahre 2006 habilitierte sich Wolfgang Fritzsche an der Universität Jena in Physikalischer Chemie.

Ihre Ansprechpartner:
PD Dr. Wolfgang Fritzsche
Abteilung Nanobiophotonik
Telefon +49 (0) 3641 / 206-304
Telefax +49 (0) 3641 / 206-399
wolfgang.fritzsche@ipht-jena.de
Prof. Dr. Jürgen Popp
Wissenschaftlicher Direktor des IPHT
Telefon +49 (0) 3641 / 206-300
Telefax +49 (0) 3641 / 206-399
juergen.popp@ipht-jena.de

Susanne Liedtke | idw
Weitere Informationen:
http://www.ipht-jena.de

Weitere Berichte zu: Biomolekül IPHT Lebenswissenschaft Molekül Wissenschaftspreis

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Innovationen in der Bionik gesucht!
18.01.2018 | VDI Verein Deutscher Ingenieure e. V.

nachricht Fraunhofer HHI erhält AIS Technology Innovation Award 2018 für 3D Human Body Reconstruction
17.01.2018 | Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie