Di., 06.12.2016

Nanotechnologie in Münster Das Kleine – ganz groß

Arbeit am UHV-Tieftemperatur-Rasterkraftmikroskop im Centech (v.l): Alexander Timmer, Oscar Diasz-Arado (Doktorand aus Kuba), Gernot Langewisch, Johannes Sondhauß, Marvin Stiefermann

Arbeit am UHV-Tieftemperatur-Rasterkraftmikroskop im Centech (v.l): Alexander Timmer, Oscar Diasz-Arado (Doktorand aus Kuba), Gernot Langewisch, Johannes Sondhauß, Marvin Stiefermann Foto: Centech

Münster - 

Am Mittwoch (7. Dezember) beginnt im Kongresszentrum der Halle Münsterland die NRW-Nanokonferenz. Sie findet zum ersten Mal in Münster statt und ist die zentrale Veranstaltung der Nanotechnologie in Deutschland. Für Münster hat die Nanotechnologie in Wissenschaft und Wirtschaft eine große strategische Bedeutung.

Von Karin Völker

Professor Harald Fuchs ist ein leidenschaftlicher Erklärer seiner Wissenschaft. Der Name des Professors am Fachbereich Physik der Universität Münster steht international für die Entwicklung der Nanotechnologie in den vergangenen Jahrzehnten. Fuchs treibt hier Forschung und Anwendung nun schon seit 23 Jahren nach vorn.

Fuchs sitzt in einem Raum des Zentrums für Nanotechnologie, kurz „Centech“, an der Heisenbergstraße, das vor 13 Jahren hauptsächlich mit Mitteln der Stadt Münster und der Universität gebaut wurde. Der Mut, hier zu investieren, hat sich ausgezahlt, meinen nicht nur Experten wie Fuchs. Nano in Münster ist eine Geschichte kontinuierlichen Wachstums.

Medizinische Anwendungen

1993 war Harald Fuchs der erste Lehrstuhlinhaber in Münster, der sich mit Nanotechnologie befasste, mit der Zeit wurden elf weitere Professuren auf diesem Gebiet geschaffen – in allen Naturwissenschaften bis hin zur Medizin.

Vom Centech, das inzwischen einen Anbau (Centech 2) bekommen hat, blickt man auf die Baustelle eines weiteren neuen Forschungszentrums in Sachen Nanotechnologie, das im kommenden Jahr fertig wird: Das 42,3 Millionen Euro teure und von Bund und Land finanzierte „Center for soft Nanosciene“ (SoN) wird sich auf Grundlagenforschung beim Thema Nanomedizin konzentrieren. Die Großgeräte, mit denen hier demnächst geforscht wird, seien bisher an keiner anderen Einrichtung in Deutschland vorhanden, sagt Fuchs.

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Prof. Harald Fuchs Foto: Hauss

Wie verhalten sich Nanometer-kleine Teilchen in Organismen? Welche Moleküle lassen sich aus Nanoteilchen bauen, um etwa Sensoren für medizinische Diagnosen zu konstruieren? Genau darum soll es im SoN gehen. Medizinische Anwendungen der Nanotechnologie sind eine münsterische Spezialität: Fuchs zeigt eine Weltkarte, die an den Flugplan der Lufthansa erinnert. Sie zeigt die Kooperationen der münsterischen Wissenschaftler in Sachen Nanotechnologie, speziell Nanomedizin. Immer neue Nachwuchsforschergruppen mit jungen Wissenschaftlern aus aller Welt sammeln sich in Münster, ziehen mit ihren Veröffentlichungen und Wissenschaftspreisen neue Forscher an.

Sonnencremes enthalten Nanopartikel

Die Nanotechnologie ist für Naturwissenschaftler eine Universaldisziplin: Es gilt, das physikalische und chemische Verhalten der Nanopartikel zu erforschen. Der Bereich der Nanophotonik ist dabei, die Chipherstellung noch einmal zu revolutionieren. In der Medizin können die kleinen Teilchen Beiträge zu neuen Diagnose-Verfahren bei Krebs leisten.

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Gleichzeitig sehen es die Nanowissenschaftler aber auch als wichtige Aufgage, etwaige Nebenwirkungen der Partikel auszumachen. Da lautet etwa die Frage: Wie reagiert das Immunsystem auf Nanopartikel? Dieses Thema ist übrigens im Alltag vieler Menschen schon angekommen. Viele Sonnencremes enthalten heute schon Nanopartikel. Es bestehe der Verdacht, dass mitunter Entzündungen dadurch hervorgerufen werden könnten, erklärt Fuchs nur eine der vielen Fragen, denen Nanowissenschaftler in Münster nachgehen.

Nanoteilchen helfen bei Krebsdiagnose

Tumorzellen sicher und schneller identifizieren, damit sich Krebs erst gar nicht ausbreiten kann: das ist eine der großen Herausforderungen in der Medizin. Mithilfe von Nanotechnologie ist man dabei auf vielversprechendem Wege, erklärt Prof. Harald Fuchs: Es sei mittlerweile möglich, aus einzelnen Nanoteilchen chemische Strukturen nach Maß zu „schneidern“.

Diese werden mithilfe von speziellen Elektronenmikroskopen zusammengesetzt. So können Moleküle gebaut werden, die Tumorzellen im Körper anziehen. Setzt man also ein solches Sensormolekül bei einem Labor-Bluttest ein, ist es möglich, einzelne in den Gefäßen wandernde Krebszellen aufzuspüren, lange bevor überhaupt Organe befallen werden. In Münster werden diese Biosensoren „geschrieben“, wie die Experten sagen – die Universität kooperiert hier mit dem Universitätsklinikum Eppendorf in Hamburg. Bis zum standardmäßigen Einsatz in Arztpraxen und Krankenhäusern sind aber noch viele Details zu erarbeiten, glaubt Harald Fuchs. Fünf bis zehn Jahre werde es noch dauern.

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„Geschriebene“ Nanostrukturen auf einem Chip. Foto: Centech

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