Universitt Bielefeld - Fakultt fr Chemie

LEHRSTUHL FR PHYSIKALISCHE UND BIOPHYSIKALISCHE CHEMIE

Prof. a.D. Dr. Eberhard Neumann (Prof. h.c. Drs. h.c.)

Tel.: +49 521-1062053, Fax: +49 521-1062981

Universitt Bielefeld, Fakultt fr Chemie, Physikalische Chemie III (Bio-PC)

Postfach: 10 01 31, D - 33501 Bielefeld

E-mail: eberhard.neumann@uni-bielefeld.de

Forschungsgebiet:

Physikalische Chemie der biologischen Elektrizitt und biotechnologische Anwendungen elektrischer Pulse, auch in der Tumor- und Gen-Therapie


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Von der Grundlagenforschung der physikalischen Chemie zur labortechnischen Anwendung in der Zellbiologie und Biotechnologie. (1) Einzelzellen (links) des Mikroorganismus Dictyostelium discoideum (Schleimpilz), die zu lebensfhigen, noch chemotaktisch aktiven (2) Grozellen (mitte) elektrofusioniert wurden. (3) Elektroporatoranlage (rechts).

Zum Forschungsthema Biologische Elektrizitt

"Ohne Elektrizitt kein Leben", Aharon Katchalsky (1914-1972), Biophysiker und Humanist.

Die Membranen biologischer Zellen sind ausnahmslos Trger elektrischer Potentialdifferenzen, typisch (ca. 100 mV, entsprechend einer Feldstrke von 100 kV/cm bei 10 nm Membrandicke).
Eine Reihe lebenswichtiger Vorgnge wie die Nervenerregung, synaptische Neurotransmitter-Ausschttung, Muskelkontraktion oder Photosynthese sind direkt an Membranen gebunden. Die zugrunde liegenden molekularen Prozesse sind chemisch und elektrisch gesteuert.
Zur Untersuchung der durchweg schnellen elektrisch-chemischen Elementarprozesse werden elektrische und elektrooptische Methoden und Apparaturen weiterentwickelt, mit denen schneller Ionentransport durch Membranen, schnelle Strukturnderungen in Makromoleklen und Lipid/Protein-Membranen, sowie elektromechanische Verformungen von Zellen und Lipidvesikeln im Zeitbereich von Nanosekunden bis Sekunden in hohen elektrischen Feldern (100kV/cm) gemessen werden knnen.
Eine vielversprechende technische Anwendung von Hochfeld-Pulsen ist die reversible elektrische Permeabilisierung von Zellmembranen. Mit dieser von uns entwickelten, Elektroporation genannten Methode werden in der Zellbiologie und Gentechnologie Wirkstoffe und Fremdgene (DNA) in Zellen eingeschleust (Elektrotransfektion). Seit kurzem wird die Membran-Elektroporation weltweit benutzt, um hochverdnnte Chemotherapeutika in Haut-Tumoren einzubringen; die klinischen Heilerfolge sind berdurchschnittlich gut.

Biographie in der Fakulttsbroschre 2005:

Link auf die Fakulttsbroschre

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Anreise

Last Update: Sergej Kakorin, August 2006

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