Nanomaschinen am Computer erschaffen

16. Februar 2013, 20:31
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Speziell präparierte Bausteine bilden nach Computermodellen Ketten, die von selbst, wie natürliche Eiweißstoffe, vorhersagbare Strukturen formen

Wien - Forscher der Universität Wien und der Universität für Bodenkultur (Boku) in Wien wollen winzige Maschinen konstruieren, die wie biologische Enzyme verschiedene Prozesse beschleunigen oder etwa Medikamente im Körper an den gewünschten Wirkungsort bringen. Sie haben nun in Computersimulationen gezeigt, dass man nanometerkleine, künstliche Bausteine so aneinanderreihen könnte, dass sie wie natürliche Eiweißstoffe Stränge und Knoten bilden. Auch die Form, die dabei herauskommt, ließe sich beeinflussen, indem man unterschiedliche Bausteine in der richtigen Reihenfolge anordnet, schreiben sie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Physical Review Letters".

Was die Forscher am Computer simuliert haben, wollen sie nun im Labor umsetzen: Speziell präparierte Nanopartikeln sollen in der passenden Reihenfolge zu Ketten verbunden werden, die sich daraufhin in die gewünschte Form falten, so wie natürliche Eiweißstoffe, erklärte Ivan Coluzza vom Bereich Computergestützte Physik an der Fakultät für Physik der Uni Wien. Die verwendeten Bausteine sind so klein, dass sie mit dem freien Auge nicht sichtbar sind und haben an der Oberfläche eine Andockstelle, mit denen sie sich aneinander binden können. Die Physiker nennen sie "Patchy Particles".

Gut geschützt ans Ziel

Funktioniert das Ganze, könne man damit zum Beispiel Nanomaschinen bauen, die Medikamente besser im Körper verteilen. Bringt man Medikamente nämlich in die Blutbahn, greift sie der Körper an und versucht sie zu zerstören, so wie alle fremden Stoffe, erklärte Coluzza. Mit speziell gebauten "Vehikeln" könnte man sie davor schützen, bis sie am Wirkungsort angekommen sind.

Die Berechnungen seien äußerst aufwendig und nur mit einem Hochleistungsrechner möglich gewesen, nämlich des "Vienna Scientific Clusters" (VSC), einem von der Universität Wien, der Technischen Universität Wien und der Universität für Bodenkultur Wien gemeinsam betriebenen Hochleistungsrechner, so die Forscher in einer Aussendung. (APA/red, derStandard.at, 16.02.2013)

  • Knotenstruktur eines von den Wiener Forschern designten bionischen Proteins.
    foto: ivan coluzza

    Knotenstruktur eines von den Wiener Forschern designten bionischen Proteins.

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