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Physikalische Gesellschaft Zürich
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Prof. Dr. Ueli Aebi

Nanobiologie: Vom Labor zum Patienten

Samstag 19. Juni 2004, um 11:30 Uhr
ETH Hauptgebude Hrsaal HG F5, Rmistrasse 101


Vortrag im Rahmen der Tagung 2004 zum Thema Physik in der Medizin

Die Nanowissenschaften befassen sich mit Phnomenen und Ereignissen, die sich auf der Nanometerskala (1 nm = 10-9 m) abspielen, d.h. typisch im Bereich von Einzelmoleklen oder definierten Moleklverbnden.

Auf die Lebenswissenschaften angewendet, versucht die Nanobiologie die "molekularen Maschinen", die sowohl die metabolischen als auch die funktionellen Ablufe eines jeden Organismus bewerkstelligen und kontrollieren, vor allem mechanistisch zu verstehen. Dabei kommt den "Nanowerkzeugen" eine ganz besondere Rolle zu, die es uns erlauben, das zeitliche und rumliche Verhalten von einzelnen molekularen Maschinen nicht bloss zu visualisieren, sondern auch zu quantifizieren und zu manipulieren.

Das prominenteste Nanowerkzeug in der Biologie ist das Rasterkraftmikroskop, das es uns erlaubt einzelnen molekularen Maschinen, Organellen oder Zellen bei ihrer Arbeit direkt "auf die Finger" zu schauen. Es verwundert daher nicht, dass sich solche und hnliche "Nanosensoren" oder "Nanomanipulatoren" fr minimal invasive diagnostische oder sogar therapeutische Anwendungen in der Medizin anbieten, schliesslich basieren ja alle Krankheiten schlussendlich und zuletzt auf molekularen Vernderungen oder Defekten.

Auch "Nanopartikel", insbesondere wenn sie aus biologischem Material, z.B. aus Proteinen gebaut sind, stellen fr die Diagnostik und Therapie ein grosses Potential dar. In Kombination mit entsprechenden Nanowerzeugen eignen sich diese ganz besonders fr lokale Anwendungen, d.h. es knnen damit einzelne Zellen adressiert werden - eine ideale Voraussetzung, um Nebenwirkungen zu minimalisieren. Nanopartikel mit klar definierter Form, Grsse und biomechanischen Eigenschaften bieten sich auch als "Bausteine" fr neuartige Implantate und Gewebeersatzmaterialien an.

Entsprechende Beispiele werden diese Ausfhrungen dokumentieren und sowohl den Stand der Dinge als auch mgliche Perspektiven aufzeigen.

Literatur:
Hunziker, P.R., Stolz, M. and Aebi, U. (2002) Chimia 56, 520-526;
Stolz, M., Imer, R., Staufer, U. and Aebi, U. (2003) Bioworld 4, 2-5.


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