Kurzbeschreibung

Die Arbeitsgruppe um Prof. Lindhorst entwickelt kleinste mit Licht schaltbare Einheiten auf molekularer Basis (Nano-Schalter), die beim Verstehen des bakteriellen Adhäsionvorgangs („Andocken“) an Zellen helfen. Diese Forschung kann dazu beitragen Krankheitserreger wie EHEC frühzeitig behandeln zu können.

Wissenschaftlicher Hintergrund

Der Kurzfilm zeigt die Arbeit von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Sonderforschungsbereich (SFB) 677 „Funktion durch Schalten“ der CAU Kiel. Im SFB wird interdisziplinär an kleinsten schaltbaren Einheiten (Nano-Schaltern) gearbeitet. Diese können durch externe Stimuli, wie Temperatur oder Licht, „umgelegt“ werden. Im konkreten Fall werden die Schalter eingesetzt, um den Vorgang der Zelladhäsion, das „Andocken“ von Bakterien an Zellen, besser verstehen zu können. Hierbei spielt die Glycocalyx, eine „Zuckerschicht“ auf der Zelloberfläche, eine wichtige Rolle. Die gezielte Steuerung ihrer Struktur gibt Auskunft darüber, wie die Adhäsion der Bakterien verläuft. Dies ist wichtig, um Medikamente gegen Krankheitserreger wie EHEC entwickeln zu können. Betrachtet wird hierbei die Formveränderung der Schicht durch steuerbare, reversible Nano-Schalter. Genauer gesagt handelt sich um photosensitive Azoverbindungen, die neben dem sichtbaren Farbwechsel gleichzeitig ihre Struktur ändern können.

Erklärung/Bezugnahme zur Fragestellung des Wettbewerbs

Die Erlangung von Einblicken in die Mechanismen der Zelladhäsion und der in diesem Forschungsvorhaben angestrebten Kontrolle über diesen Vorgang, ist für viele Anwendungen für den Menschen von großer Relevanz. Z.B. wenn auf Implantaten bakterielle Besiedelung unterbunden werden muss, während das Aufwachsen von körpereigenen Zellen möglichst gewährleistet werden sollte. Zur Entwicklung neuartiger Medikamente wird die Tür aufgestoßen. Es können neue Wege bei der Behandlung von gefährlichen Stämmen des Bakteriums E.coli (EHEC) gegangen werden. Ohne neuentwickelte molekulare Nano-Schalter, die durch einen externen Schaltprozess gesteuert werden können, wäre dieser neue Weg nicht möglich. Der Mensch ist hierbei unmittelbar zwischen Nano-Wissenschaft und Natur geschaltet.