Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung

Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung

Winzige Apatitkristalle in den Knochen, Vesikel, die sich aus Membranen bilden, aber auch Poren in Membranen für Brennstoffzellen oder Mikrokapseln als Vehikel für Medikamente – sie alle bilden Strukturen, die größer als ein Atom, aber zu klein für das bloße Auge sind. Solche Nano- und Mikrostrukturen untersuchen und erzeugen die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung. Dabei handelt es sich oft um Kolloide – winzige Teilchen in einem andersartigen Medium – oder Grenzflächen zweier Stoffe. Viele dieser Strukturen finden sich in der Natur. Deren Aufbau und Funktion wollen die Potsdamer Forscher verstehen, um sie anschließend in neuen Materialien oder in Impfstoffen zu imitieren. Oder um die Ursachen bestimmter Krankheiten zu erkennen, die auftreten, wenn die Membranfaltung oder der Stofftransport in Zellen nicht richtig funktionieren.

Kontakt

Am Mühlenberg 1
14476 Potsdam-Golm
Telefon: +49 331 567-7814
Fax: +49 331 567-7875

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS on Multiscale Bio-Systems

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren und Forschungsgruppenleitern.

Energie für die künstliche Zelle

Forschende bringen Protonenpumpe der Atmungskette in künstlicher Polymer-Membran zum Laufen

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Ins richtige Licht gerückt – nachhaltigere Kupplungsreaktionen

Chemiker am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam entwickeln verbesserte Methoden für Kupplungsreaktionen mit Licht durch gezielte Kontrolle der Katalysatoraktivität.

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Zucker im Profil

Eine neue Technik ermöglicht es, die räumliche Struktur von Polysacchariden mit einem Rastertunnelmikroskop abzubilden

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Corona: Impfung ohne Nadel?

Wissenschaftler entwickeln ein Verfahren, mit dem ein Impfstoff über die Haut aufgenommen werden kann

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Die Grenzen pflanzlicher Saugkraft

In den Leitungsbahnen etwa von Bäumen bilden sich bei zu starkem Unterdruck Hohlräume, die den Flüssigkeitstransport unterbrechen

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Auf neun Start-ups bringt es Peter Seeberger inzwischen. Mit ihnen will der Direktor am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam Ergebnisse seiner Grundlagenforschung in die Anwendung bringen. So möchte er etwa zuckerbasierten Impfstoffen gegen multiresistente Bakterien den Weg in die Medizin ebnen.

Die Energieversorgung der Zukunft hat ein Speicherproblem. Um überschüssigen Strom von Windkraft- und Solaranlagen für Zeiten aufzuheben, in denen es zu wenig davon gibt, sind leistungsfähige Batterien und Kondensatoren gefragt, die aus möglichst ungiftigen und nachhaltigen Materialien bestehen sollten. Daran arbeiten Clemens Liedel und Martin Oschatz am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam.

Mit Pastamaschine, Pizzaofen oder Mixer hat das Team von Valerio Molinari sein Labor am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam ausgestattet. Und für ihre Experimente verwenden die Wissenschaftler häufig Abfälle aus der Lebensmittelindustrie oder der Forstwirtschaft. Mit diesen einfachen Mitteln können sie einen robusten Holzwerkstoff, Bioplastik und Biosprit herstellen.

Irgendwann vor etwa vier Milliarden Jahren begann sich das Leben abzukapseln. Die ersten Zellen entstanden – geschützte Räume, die den Zusammenschluss komplexer Moleküle begünstigten. Petra Schwille vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried und Rumiana Dimova vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam loten Grenzen zellulären Lebens aus. Die beiden Forscherinnen untersuchen die Dynamik von Biomembranen.

Grundlagenforscher, Unternehmensgründer, Entwicklungshelfer und Familienmensch – Peter Seeberger, Direktor am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam-Golm, bringt in einem Leben unter, wozu andere Menschen drei bräuchten. Eines seiner Ziele: Er versucht Krankheiten, die vor allem Menschen in Entwicklungsländern heimsuchen, mit Zuckern zu verhindern.

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Malaria- und Krebswirkstoffe aus Pflanzenabfall, Licht und Luft

2018 Seeberger, Peter H.

Immunbiologie Infektionsbiologie Medizin Strukturbiologie Zellbiologie

Artemisinin, Grundlage der derzeit wirksamsten Malariawirkstoffe, wird aus dem einjährigen Beifuß (Artemisia annua) gewonnen. Die Aufreinigung ist aber ineffizient und teuer, so dass die Hälfte des Medikamentenmarktes mit wirkungslosen Fälschungen bedient wird. Wir haben ein umweltfreundliches Verfahren entwickelt, welches ein von der Pflanze produziertes Abfallprodukt mit Hilfe von durch Licht aktiviertemSauerstoff effizient zum Medikament umwandelt. Das sehr umweltfreundliche, patentierte Verfahren wird nunin den USA durch die Ausgründung ArtemiFlow zur industriellen Anwendung entwickelt.

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Dünne Molekülschichten – Multitalente mit vielfältigen Funktionen

2017 Schneck, Emanuel

Chemie Festkörperforschung Immunbiologie Infektionsbiologie Materialwissenschaften Medizin Strukturbiologie Zellbiologie

Dünne Molekülschichten wie zum Beispiel biologische Lipidmembranen erfüllen in der Natur vielfältige Funktionen. Aber auch in der Technologie und Biotechnologie spielen Molekülschichten eine wichtige Rolle, etwa zur Verbesserung der Verträglichkeit von Fremdkörperoberflächen oder zur Reduktion von Reibungskräften. Die Abteilung Biomaterialien untersucht mithilfe moderner Röntgen- und Neutronenstreumethoden die Struktur solcher Molekülschichten, um Einblicke in deren Funktionsweise zu erlangen.

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Kontrollierte Bedingungen, kontrollierte Chemie

2016 Gilmore, Kerry*; Pieber, Bartholomäus; Seeberger, Peter H.

Chemie Immunbiologie Infektionsbiologie Materialwissenschaften Medizin

Die Effizienz der meisten chemischen Reaktionen hängt von der akkuraten Kontrolle sämtlicher Prozessparameter ab. Mit der Durchflusschemie lassen diese sich äußerst präzise kontrollieren, da dabei Reaktionsmischungen unter stabilen Bedingungen dünne Röhren durchlaufen. Auf dieser Basis lassen sich neue und effizientere Reaktionen entwickeln, die in Rundkolben nicht möglich sind. Der modulare Charakter dieser Technologie bereitet den Weg für neue Strategien zur Synthese von Strukturgrundgerüsten und ermöglicht dadurch die Herstellung verschiedenster Derivate in einem einzigen Reaktorsystem.

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Mechanoresponsive Moleküle als Bausteine für intelligente Materialien

2016 Blank, Kerstin G.

Chemie Materialwissenschaften Medizin Strukturbiologie Zellbiologie

Intelligente Materialien besitzen die Eigenschaft, einen externen Stimulus selbstständig in eine definierte Antwort umzuwandeln. Bisher existieren nur wenige Materialien, die eine mechanische Schädigung durch eine Änderung ihrer optischen Merkmale sichtbar machen oder Defekte selbst heilen können. Um diese Eigenschaften zu realisieren, sind mechanoresponsive Moleküle notwendig, die gezielt auf eine angelegte Kraft reagieren. Ziel der Forschung ist es, derartige Moleküle zu entwickeln, ihre Mechanismen zu verstehen und sie gezielt für die Entwicklung intelligenter Materialien einzusetzen.

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Wechselwirkung von Nanopartikeln mit Membranen und Vesikeln

2016 Agudo-Canalejo, Jaime; Lipowsky, Reinhard

Komplexe Systeme

Nanopartikel sind kleine Teilchen mit Größen zwischen einem Millionstel und einem Tausendstel Millimeter. Dazu zählen natürliche Viren ebenso wie synthetische Wirkstoffträger, die zunehmend für medizinische Zwecke eingesetzt werden. Um in eine Zelle mittels Endozytose einzudringen, muss ein Nanopartikel zunächst an die Zellmembran binden. Die Membran spreitet dann über die Partikeloberfläche, bis sie das Teilchen vollständig umhüllt hat. Die entscheidenden Parameter, die diesen Prozess auf nanoskopischen Längenskalen kontrollieren, wurden erst kürzlich identifiziert.

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