Ein Bakterium ist mit einem zylinderförmigen Zeolith-Kristall (oben rechts) verknüpft (rasterelektronenmikroskopische Aufnahme). Foto: Zoran Popovic
Münster (upm), 13. November 2007
Ein erster Schritt in Richtung Informationsaustausch zwischen künstlichen Nanomaterialien und lebenden Bakterien ist Wissenschaftlern um Zoran Popovic vom Physikalischen Institut der WWU Münster unter der Leitung von Prof. Dr. Luisa De Cola gelungen. Für seine Arbeit hat Popovic den Nanowissenschaftspreis 2007 der Arbeitsgemeinschaft der Nanotechnologie-Kompetenzzentren erhalten. Den mit 5000 Euro dotierten Preis teilt sich der Doktorand mit einem Nachwuchswissenschaftler der Universität Kiel.
"Es ist wie Lego", lacht Popovic. Der junge Wissenschaftler, der seine Doktorarbeit an der Universität Amsterdam in den Niederlanden begonnen hat und dann im Jahr 2005 seiner Betreuerin Prof. De Cola an die WWU gefolgt ist, hat Bakterien der Art Escherichia coli mit so genannten Zeolith-Kristallen verknüpft. Diese künstlichen Kristalle haben einen Durchmesser im Nanometer- bis Mikrometer-Bereich (ein Milliardstel bis ein Millionstel Meter), sind von Kanälen durchsetzt und besitzen die Fähigkeit, verschiedene Moleküle einzulagern. "Die Nanobehälter können auf spezielle Weise mit der Bakterienoberfläche verknüpft werden, so dass ein stabiles Hybrid-Gebilde entsteht", so Popovic. Auch können zwei Bakterien über einen Kristall miteinander verbunden werden. Die Bindung beruht auf elektrostatischen Wechselwirkungen, so die Vermutung der Forscher.
Popovic hat mit seiner Arbeit bewiesen, dass eine Verknüpfung von biologischen Komponenten und abiotischen Materialien nach dem Prinzip der Selbstorganisation möglich ist. Eine Hoffnung liegt darin, auf diesem Weg Informationen zwischen synthetischen Systemen und Bakterien auszutauschen. "Eine Zukunftsvision ist es, mit dieser Methode Moleküle wie zum Beispiel Antibiotika gezielt in Bakterien einzubringen", erklärt der Doktorand, dessen Arbeit von seinem Kollegen Matthias Otter (Diplomand) unterstützt wurde.
Den Nanowissenschaftspreis, der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung verliehen wird, teilt sich Popovic mit Mady Elbahri von der Universität Kiel. Mit dem Preis werden hervorragende Arbeiten auf dem Gebiet der Nanowissenschaften honoriert, die in Deutschland entstanden sind.