Leibniz innovativ: Grundlagenforscher für Technik-Entwicklung geehrt

Die beiden Leibniz-Institute LIN (Leibniz-Institut für Neurobiologie Magdeburg) und IPB (Institut für Pflanzenbiochemie Halle) beteiligten sich in diesem Jahr erfolgreich an der Ausschreibung des Hugo-Junkers-Preises für Forschung und Innovation in Sachsen-Anhalt. Mit dem ersten und zweiten Platz in der Kategorie „Innovativste Vorhaben der Grundlagenforschung“ haben beide Institute einer hochrangigen Jury eindrucksvoll ihre außerordentliche Innovationskraft bewiesen.

Das LIN erforscht Lern- und Gedächtnisprozesse auf allen Ebenen – bis hinein in die molekularen Netzwerke in einzelnen Neuronen. Um solche schnellen zellulären Prozesse mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung sichtbar zu machen, haben die LIN-Wissenschaftler Dr. Werner Zuschratter, Dr. Yury Prokazov und Evgeny Turbin eine ultra-sensitive und ultra-schnelle Weitfeldkamera für Fluoreszenz-Lebensdauer-Imaging entwickelt.

Mit Hilfe dieser inzwischen bereits in Europa und den USA patentierten Kamera können Zustandsänderungen von Proteinen oder Stoffwechsel-Oszillationen innerhalb von Zellen nachgewiesen werden. Die Besonderheit: Einzelne Quanten des Lichts werden vom Bildsensor fortlaufend erfasst. Die Aufnahmen werden von wiederholt ausgesandten Lichtblitzen beleuchtet.

Aus diesen Millionen aufgenommener Lichtquanten werden mit einer speziellen Software anschließend Bilder generiert. Die Kamera ist damit die weltweit schnellste, nicht-scannende Kamera. Ihr potentieller Anwendungsbereich geht weit über die Neurobiologie hinaus und umfasst auch die Astronomie, Umwelttechnologie und Medizintechnik.

Das IPB entwickelte eine neue Methode, Wirkstoffe gezielt aus komplexen Gemischen heraus zu identifizieren. Diese Methode ermöglichte es, einen Naturstoff aus Algen zu identifizieren, der ein Protein mit Bedeutung für die Alzheimer-Genese hemmt. Das erfolgreiche Konsortium bestand aus Partnern der Hochschule Anhalt (Prof. Griehl, Algenbiotechnologie), des IPB (Prof. Wessjohann, Dr. Arnold, Wirkstoffidentifizierung und –isolierung) und des Fraunhofer-Instituts für Zelltherapie und Immunologie Halle (Prof. Demuth, Bioaktivitäts-Assay). Die klassischen Verfahren zur Analyse des Algenextraktes erwiesen sich zunächst als nicht zielführend. Erst eine am IPB entwickelte „Reverse Metabolomics“ Methode erlaubte die selektive Identifizierung des Wirkstoffes, dessen Patentierung nun ansteht.

Beide Institute sind Mitglied im Leibniz-Forschungsverbund Wirkstoffe und Biotechnologie.

Die 89 Institute der Leibniz-Gemeinschaft erforschen drängende Probleme unserer Gesellschaft (z.B. Klimawandel, Volkskrankheiten, Bildung etc.), stellen wissenschaftliche Infrastrukturen zur Verfügung und beraten Politik und Gesellschaft auf Basis ihrer Forschungsergebnisse.