Adaptive Nanomedizin
Bildung von Nanokapseln
Leitung:
- Katharina Landfester
Schwerpunkte:
Adaptive Nanoträger für die Nanomedizin
Leitung:
- Volker Mailänder
Schwerpunkte:
- Nanokapseln und Liposomen
- Protein-Corona-Engineering
- Stimulus-responsive und lichtgesteuerte Freisetzung
- Translationale Nanomedizin und Immuntherapie
- Blut-Hirn-Schranke
- Proteomik
- Übertragung auf Zellen und Organismen in der (Krebs-)Immunologie
Um unsere Mission zu verwirklichen, entwickelt diese Gruppe Nanoträger als wirklich adaptive Transportsysteme für natürliche Zellen und Organismen. Durch die Anpassung von Proteininteraktionen, Reaktionsfähigkeit auf Stimuli und Targeting-Strategien passen sich diese Nanotransporter dynamisch an physiologische Signale an und kommunizieren mit ihrer Umgebung. Sie verkörpern lebensinspirierte Anpassungsfähigkeit in Aktion – sie konfigurieren ihre Identität neu, um eine präzise Verabreichung zu ermöglichen, überwinden kritische Herausforderungen wie die Passage der Blut-Hirn-Schranke und legen den Grundstein für die Nanomedizin der nächsten Generation.
Dynamische Bio-Schnittstellen
Leitungen:
- Svenja Morsbach
- Ingo Lieberwirth
Schwerpunkte:
- Membranmodulation und Phasentrennung
- Proteininteraktionen an Grenzflächen
- Kryo-TEM / Erweiterte Charakterisierung
Grenzflächen und Biointeraktionen (Svenja Morsbach)
Im Einklang mit unserer Mission, adaptive molekulare Systeme zu entwickeln, die das Leben nachahmen und eine Nanomedizin der nächsten Generation ermöglichen, untersucht diese Gruppe, wie Biomoleküle mit weichen und dynamischen Grenzflächen interagieren, wobei modernste Polymeranalysetechniken zum Einsatz kommen. Indem wir untersuchen, wie Proteine auf Nanoträgern adsorbieren und sich neu organisieren und mit ihren Bausteinen interagieren, klären wir auf, wie die biologische Identität selbst zu einer adaptiven Eigenschaft wird. Das Verständnis der biomedizinischen Folgen dieser Interaktionen bildet die Grundlage für die Entwicklung von Nanoträgern und künstlichen Zellen, die ihre Oberfläche und Funktion dynamisch an biologische Umgebungen anpassen.
Grenzflächen und Strukturbildung (Ingo Lieberwirth)
Um adaptive molekulare Systeme zu entwickeln, ist ein tiefgreifendes Verständnis ihrer Struktur erforderlich. Diese Gruppe treibt die Kryo-Transmissionselektronenmikroskopie (Kryo-TEM) und verwandte Techniken voran, um molekulare Assemblierungen in ihrem natürlichen Zustand sichtbar zu machen. Indem sie direkt untersuchen, wie sich Peptide, Polymere, Nanoträger und künstliche Zellen im Nanobereich organisieren, decken sie die strukturellen Prinzipien auf, die ihre Reaktionsfähigkeit und Funktion bestimmen. Diese Erkenntnisse bilden die Grundlage für die Entwicklung adaptiver, lebensähnlicher Systeme mit maßgeschneiderten Eigenschaften.
Sensorik
Leitung:
- Stanislav Balouchev
Schwerpunkte:
- Fluorogene Sonden, Sauerstoff-/pH-Sensoren
- Intrazelluläre und extrazelluläre Verfolgung von Nanoträgern
Adaptivität erfordert auch Sensorik – die Fähigkeit, die Umgebung wahrzunehmen und darauf zu reagieren. Diese Gruppe entwickelt Nanoträger, die als adaptive Sensoren fungieren und molekulare Interaktionen und Umweltveränderungen in messbare Signale umwandeln. Durch die Integration von lebensinspirierten Sensormechanismen bieten sie Werkzeuge zur Überwachung der Adaptivität im Nanobereich und zur Weiterentwicklung diagnostischer und therapeutischer Anwendungen.