Chemie im Hochdurchsatz

BMBF-Nachwuchswettbewerb NanoMatFutur 2017 geht an das Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam: Felix Löffler, Arbeitsgruppen­leiter in der Abteilung Biomolekulare Systeme erhält rund 2,26 Millionen Euro über eine Laufzeit von fünf Jahren. Der Wissenschaftler erforscht eine neue Technologie, die eine große Vielfalt von verschiedenen Biomolekülen herstellen kann. Damit will er die Grundlagen für neue Impfstoffe, Therapeutika und Diagnostika schaffen.

18. Dezember 2017
Dr. Felix Löffler

Synthetische Materialbibliotheken – Drucken mit Lasern
Mit der Förderung seines Projektes „cLIFT – eine Hochdurchsatz-Synthesemethode für on-demand Molekülbibliotheken“ (FKZ: 13XP5050A) im Rahmen des BMBF Nachwuchswettbewerbs NanoMatFutur erhält Felix Löffler die Möglichkeit ein interdisziplinäres Team aufzubauen. Dieses widmet sich vorrangig der anwendungsorientierten Grundlagenforschung im Bereich der Mikroarrays. Mikroarrays sind moderne Analysesysteme. Sie erlauben eine parallele Analyse von mehreren tausend Einzelnachweisen in einer winzigen Menge von biologischen Proben. Ähnlich der Struktur eines Computerchips sammeln, ordnen und machen sie viele Informationen auf kleinstem Raum verfügbar.

Ziel der Forschung wird die Etablierung einer neuartigen Synthese- und Analyseplattform sein. Innerhalb kürzester Zeit sollen damit eine große Anzahl an synthetischen Peptiden für potenzielle Krankheitserreger hergestellt und auf ihre Funktion untersucht werden. Diese Technologie wird im Erfolgsfall die Erforschung von passenden Bindungsstellen voranbringen, d.h. wo die Antigene andocken können, um Krankheitserreger effektiv zu bekämpfen. Im Zuge dessen könnte auch die Entwicklung von neuen Impfstoffen beschleunigt werden.

Anders als bei gängigen Verfahren in flüssigen Medien, werden hier die einzelnen Bauteile zur Herstellung der Moleküle jeweils in ein Harz eingebettet. In einem automatisierten Prozess können durch das gezielte Aufschmelzen des Harzes mit einem Laserstrahl definiert winzige Materialmengen des jeweiligen Synthesebausteins präzise auf einen Syntheseträger übertragen werden. Durch mehrmaliges Wiederholen dieses Vorgangs mit anderen in Harz eingebetteten Synthesebausteinen kann binnen kürzester Zeit nahezu jedes beliebige Muster an unterschiedlichsten Molekülen erzeugt werden.

Felix Löffler
Löffler leitet seit 2017 die Arbeitsgruppe “Synthetic Array Technologies” in der Abteilung Biomolekulare Systeme am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam. Das Team entwickelt neue Technologien für die Herstellung von Mikroarrays und deren Anwendungen, die für die Erforschung von molekularen Interaktionen bei verschiedenen Infektionskrankheiten eingesetzt werden. Mit einer Vielzahl von spezifischen Molekülen, welche als potentielle Binder für Antikörper dienen, können erstmals Antikörperantworten im Detail studiert werden. Ziel ist es, diese Informationen zu nutzen, um Diagnostika, Impfstoffe und Therapeutika zu designen.

BMBF Nachwuchswettbewerb NanoMatFutur
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert mit dem Nachwuchswettbewerb "NanoMatFutur" junge, exzellente Nachwuchswissenschaftler mit zwei bis fünf Jahren Erfahrung nach Abschluss der Promotion im Bereich Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Mit der Förderung erhalten Nachwuchswissenschaftler die Möglichkeit, über fünf Jahre an einer Forschungseinrichtung in Deutschland eine eigene, unabhängige Nachwuchsgruppe zu leiten. Mit ihren Ideen sollen sie ein Forschungsprojekt vorantreiben, neue Anwendungen in der Industrie stimulieren und mit ihren interdisziplinären Forschungsarbeiten die Grenzen klassischer Disziplinen wie Chemie, Physik, Biologie, Nanotechnologie und Verfahrenstechnik überwinden. In Kooperation mit Industriepaten loten die Nachwuchsforscher die Anwendungs- und Technologiepotenziale ihrer Technologieentwicklung aus und setzen damit neue Impulse für den Forschungs- und Industriestandort Deutschland.

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