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Aus der Presseerklärung zum 4. Leibniz-Kolleg im Mai 2000:
Mit molekularen Werkzeugen und Maschinen
befasst sich das vierte Leibniz-Kolleg Potsdam. Die beiden Veranstaltungen am 9.
und 11. Mai 2000 wenden sich damit einem hochaktuellen Thema im Grenzbereich
zwischen Bio- und Nanotechnologie zu. Den Hauptvortrag hält Prof. Dr. Hermann
Eduard Gaub von der Ludwig-Maximilians-Universität München.
War der Mensch in früheren Zeiten zum
Beispiel bei der Erkennung von giftigen Substanzen ausschließlich auf seine
Sinnesorgane angewisesen, brachten die Entwicklung von Chemie und Biologie immer
genauere und bessere Erkennungssubstanzen. Weiter entwickelt haben sich auch die
physikalischen Techniken. Sie bieten mittlerweile die Möglichkeit,
Manipulationen im Bereich von Nanometern durchzuführen und haben damit die
Dimensionen biologischer Moleküle erreicht. Molekulare Maschinen können somit
nicht nur erforscht und verstanden werden, auch Hybride aus solchen biologischen
Funktionseinheiten und nanoskopischen Halbleiterstrukturen werden möglich.
Hermann Gaub wird in seinem Vortrag einen Überblick über die Entwicklung in
der Biophysik geben, die Vorgänge in molekularen Maschinen, ihre Wirkungsweise
und ihre gezielte Einsetzbarkeit in künftigen Fertigungsprozessen diskutieren.
Mit Beispielen aus der Diagnostik
beschäftigt sich einer der Einführungsvorträge: Während der Arzt im
Mittelalter seine Diagnose auf das Beschauen und gegebenenfalls Kosten des Urins
seiner Patienten begründetete, helfen heute Biosensoren bei der Analyse von
Schadstoffen und man diskutiert über den Einsatz von DNA-Chips in Medizin,
Umweltanalytik oder Lebensmittelkontrolle.
Hauptvortrag am 11.5.2000
Hermann E. Gaub
Molekulare Maschinen - Eine neue Schnittstelle zwischen Physik und Biologie
Zusammenfassung
Die
stürmische Entwicklung der Biophysik ist geprägt von einem synergistischen
Zusammenwirken von Physik und Molekularbiologie. Die in den letzten Jahren
vehement voranschreitende Miniaturisierung der physikalischen Technologien hat
die nanoskopische Längenskala erreicht, womit wir bei den Dimensionen
biologischer Moleküle angelangt sind. Diese Nanoinstrumente erlauben uns heute,
gezielte Untersuchungen mit und an individuellen Molekülen und molekularen
Maschinen durchzuführen; Hybride aus biologischen Funktionseinheiten und
nanoskopischen Halbleiterstrukturen werden damit möglich. Die fundamentalen
Mechanismen der molekularen Wechselwirkungen beim Aufbau supramolekularer
Strukturen, in der molekularen Erkennung oder der Proteinfaltung werden so
entschlüsselt; die Wirkungsweise molekularer Maschinen wird geklärt, deren
gezielte Einsetzbarkeit in künftigen Fertigungsprozessen wird demonstriert.
Der
Übersichtsvortrag wird begleitet von Demonstrationsexperimenten mit einzelnen
Molekülen und biologischen Motoren.
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