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Prof. Helmut Grubmüller (links) und EU-Koordinator Dr.
Joachim Bormann im Rechenzentrum der Abteilung
(Foto: Irene Böttcher / MPIbpc)
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Nanotechnologie ist eine der wichtigsten
Zukunftstechnologien, die sich mit der Erforschung, Bearbeitung und
Produktion von Gegenständen und Strukturen im Größenbereich von
weniger als 100 Nanometer (1 nm = 1 milliardstel Meter) bewegt. An der
Schnittstelle zwischen unbelebter und belebter Natur geht es dabei um
die Entwicklung biologischer Funktionsbausteine als Voraussetzung für
deren technischen Einsatz. Erfolg verspricht ein interdisziplinärer
Forschungsansatz, der die Biologie mit der computergestützten Physik,
der Chemie und den System- und Ingenieurwissenschaften zu einer
"Synthetischen Biologie" verbindet.
Inzwischen hat dies auch die EU erkannt und mit ihrem NEST-Programm
(New and Emerging Science and Technology) eine Initiative zur
Förderung unkonventioneller und visionärer Forschung auf diesem Gebiet
gestartet. Ein internationales Konsortium unter der Leitung von Prof.
Helmut Grubmüller hat jetzt den Zuschlag für ein
Forschungsvorhaben erhalten, bei dem es um die maßgeschneiderte
Entwicklung und Herstellung künstlicher Systeme nach Bauplänen
biologischer Funktionseinheiten geht. Mit ihrem Projekt NANOMOT
verfolgen die Wissenschaftler das ambitionierte Ziel, Nanomotoren zu
entwickeln und deren Komponenten im Baukastensystem zu verkoppeln.
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Aufbau eines
bakteriellen Flagellenmotors
(Quelle: R. Berry / Oxford University) |
Vorbild für einen solchen Nanomotor ist beispielsweise der
Geißelapparat (Flagellenmotor) einiger Darmbakterien, der ihrer
Fortbewegung dient. Ein Motorkomplex setzt dabei elektrochemische
Energie aus ATP (Adenosintriphosphat), einem molekularen
Energiespeicher, in eine Drehbewegung der auf einer Achse sitzenden
Geißel um. Auch das "Verpacken" von genetischer Erbsubstanz (DNA) in
Virenhüllen erfolgt durch einen biologischen Nanomotor mit rotierender
Achse.
Anwendung finden könnten solche 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.
Im NANOMOT-Konsortium sind neben dem Göttinger Max-Planck-Institut als
Koordinator die Universitäten Osnabrück, Dresden, Oxford, Basel und
Zürich sowie der CSIC Madrid vertreten. Die finanzielle Förderung der
EU beträgt ca. 2,3 Mio. Euro und erstreckt sich über einen Zeitraum
von drei Jahren. Die Auftaktveranstaltung des Projekts fand am 10. und
11. Februar 2006 in Göttingen statt.
Damit ist NANOMOT bereits das dritte am Max-Planck-Institut für
biophysikalische Chemie angesiedelte NEST-Projekt. Fördermittel aus
Brüssel stehen bereits für den Bau eines hoch auflösenden Nanoskops (SPOTLITE;
Prof. Stefan Hell) sowie für die zeitaufgelöste Röntgenstrukturanalyse
kleiner bio-organischer Kristalle (TOTALCRYST; Dr. Simone Techert) zur
Verfügung.
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