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 bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

Mit smart materials zu nachhaltigerer Chemie

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Cutanos, eine Ausgründung der Max-Planck-Gesellschaft, entwickelt neuartige Impfungen und Immuntherapien

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Katalysatoren etwa für die Produktion von Wasserstoff lassen sich nun effizienter herstellen

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Eine Membran mit Kohlenstoffnitrid-Nanoröhrchen ermöglicht besonders schnelle fotochemische Reaktionen

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Die Synthese von Oligsacchariden von der Oberfläche von Streptococcus suis markiert den ersten Schritt zu einer möglichen Impfung

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Es dauerte etwas, bis Majd Al-Naji unter vielen Talenten seine heutige Leidenschaft entdeckte: die Chemie. Er sucht am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam nach Katalysatoren, die aus Pflanzenabfällen oder Plastikmüll Treibstoffe und andere chemische Produkte erzeugen - und blickt bereits auf einen außergewöhnlichen Lebensweg zurück.

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.

Assistenz/Sekretär (w/m/d) für die Abteilung Theorie und Bio-Systeme

Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, Potsdam-Golm 17. September 2021

Kohlenhydrate unter dem Mikroskop

2020 Delbianco, Martina

Chemie Materialwissenschaften

Kohlenhydrate sind komplexe Zuckerverbindungen, deren Verwendung von der Papierindustrie bis hin zur Pharmazeutikaherstellung reicht. Dennoch bleibt ihr volles Potenzial unausgeschöpft, da sie auf molekularer Ebene noch nicht vollständig untersucht sind. Für die Strukturanalyse haben wir bestimmte Kohlenhydrate synthetisiert und mittels Single-molecule imaging gezeigt, dass einige dieser Biomoleküle spiralförmige und andere stabförmige Strukturen annehmen. Die Verbindungen aggregierten zu Materialien mit genau definierten Zusammensetzungen; das ermöglicht Anwendungen in der Nanotechnologie.

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Flüssigkeitsähnliches Verhalten von Gewebe - ein Schlüsselprinzip für die Entstehung von Form

2019 Fratzl, Peter; Dunlop, John

Festkörperforschung Materialwissenschaften Medizin Strukturbiologie Zellbiologie

Am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam haben wir herausgefunden, dass sich wachsendes Knochengewebe auf langen Zeitskalen wie eine viskose Flüssigkeit verhält und dadurch Formen mit minimaler Oberfläche annimmt. Dieses Verhalten der Zellen bestimmt die Form des Gewebes, wenn es auf ein Gerüst aufwächst. Diese neuen Erkenntnisse können weitreichende Konsequenzen im Hinblick auf das Verständnis von Heilungsprozessen und der Organentwicklung haben, sowie für medizinische Anwendungen wie die Entwicklung von Implantaten relevant werden.

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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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