Dr. Yingke Wu
Yingke erhielt seinen Bachelor-Abschluss von der Hebei University of Technology (Tianjin, China) in Polymer Materials and Engineering im Jahr 2014 und seinen Master-Abschluss von der Sichuan University (Sichuan, China) in Polymer Science and Engineering im Jahr 2017. Im selben Jahr wechselte er in die Gruppe von Tanja Weil am Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) und schloss 2021 seine Promotion ab. Nach einem kurzen Aufenthalt als Postdoktorand wurde er 2022 zum Gruppenleiter befördert, um die Nanodiamant-Gruppe am MPIP zu leiten.Im Jahr 2023 wurde ihm der „Functional Diamond 2022 Young Scientist Award“ verliehen..
Yingke ist am nationalen interdisziplinären Sonderforschungsbereiche (SFB1279) beteiligt, dessen Ziel es ist, Quantensensorik zu entwickeln, um die Wechselwirkungen zwischen Peptiden und Zellen in lebenden Zellen quantitativ zu erfassen.
Forschungsinteressen
Das Leben in seiner natürlichen Nano-Umgebung verstehen
Lebende Zellen funktionieren durch eng miteinander verknüpfte biochemische Reaktionen, physikalische Kräfte und flüchtige molekulare Wechselwirkungen im Nanobereich, wodurch heterogene Umgebungen mit dynamischen pH-, Radikal- und Temperaturgradienten entstehen. Herkömmliche bildgebende und biochemische Verfahren sind oft nicht in der Lage, diese Parameter in dem „warmen, feuchten und verrauschten“ zellulären Kontext zu erfassen, in dem die Signale schwach sind, die Umgebungsbedingungen schnell schwanken und viele Moleküle nur von kurzer Lebensdauer sind.
Die Nanodiamond-Gruppe entwickelt quantenbasierte Sensortechnologien, die diese Einschränkungen überwinden, indem sie die einzigartigen Spineigenschaften von Farbzentren wie dem Stickstoff-Vakanz-Zentrum (NV-) in Nanodiamanten (NDs) nutzen. Diese Spineigenschaften bleiben selbst in der komplexen intrazellulären Umgebung erhalten und ermöglichen die quantitative Messung von Temperatur, pH-Wert und Radikalspezies unter physiologischen Bedingungen. Durch die Integration von Quantenoptik mit chemischer Funktionalisierung und Zellbiologie entwickelt die Gruppe Nanosensoren, die in der Lage sind, biologische Prozesse mit beispielloser Auflösung zu untersuchen und zu manipulieren. Diese Fortschritte ermöglichen es, zu erforschen, wie reaktive Zwischenprodukte die Immunaktivierung, metabolische Anpassung und Radikalstressreaktionen steuern, was die Vision der Gruppe verdeutlicht, molekulares Design und fortschrittliche Charakterisierung zu nutzen, um biologische Komplexität mit quantenmechanischer Präzision zu verstehen und zu steuern.
Ausgewählte Erfolge: Wir haben die intrazelluläre Radikalbildung und den pH-Wert kartiert, thermische Gradienten im Nanobereich aufgeklärt und radikalvermittelte Mechanismen der Immunaktivierung entdeckt, die sich von klassischen Hitzeschock-Signalwegen unterscheiden; außerdem ist uns die Bottom-up-Synthese ultrakleiner molekularer Nanodiamanten (~3 nm) mit kontrollierter Defekt-Einlagerung und Oberflächenchemie gelungen.