El Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces (en alemán : Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung ) se encuentra en el Parque Científico Potsdam-Golm en Golm , Potsdam , Alemania . Fue fundado en 1990 como sucesor del Instituto de Química Física y Química Orgánica, tanto en Berlín - Adlershof , como para Química de Polímeros en Teltow . En 1999, se transfirió a las instalaciones de extensión recién construidas en Golm. [1] Es uno de los 80 institutos de la Sociedad Max Planck ( Max-Planck-Gesellschaft ).
Abreviatura | MPIKG |
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Formación | 1990 |
Tipo | Instituto científico |
Propósito | Investigación en coloides e interfaces |
Sede | Golm , Potsdam , Brandeburgo , Alemania |
Gente clave | Markus Antonietti (cofundador) Reinhard Lipowski (cofundador) Helmuth Möhwald (cofundador) |
Organización matriz | Sociedad Max Planck |
Sitio web | Página de inicio (en inglés) |
Investigar
Al ser parte de la Sociedad Max Planck, el instituto examina nano y microestructuras específicamente coloides en los que muchos se encuentran en la naturaleza. Con los descubrimientos, los científicos crean pequeños cristales de apatita en los huesos , vesículas formadas a partir de membranas , poros en las membranas para las células de combustible y microcápsulas como vehículos para medicamentos médicos ; todos son más grandes que un átomo , pero demasiado pequeños para ser vistos a simple vista . Los científicos del Instituto con sede en Potsdam se esfuerzan por comprender cómo están compuestos y cómo funcionan para imitar el comportamiento en nuevos materiales o en vacunas , por ejemplo. Comprender la función de estas estructuras también puede ayudar a identificar las causas de ciertas enfermedades que ocurren cuando el plegamiento de las membranas o el transporte de materiales en las células no funciona correctamente.
Departamentos
Química coloide
El departamento de Química Coloide, dirigido por Markus Antonietti, se ocupa de la síntesis de varias estructuras coloidales en el rango nanométrico. Esto incluye nanopartículas inorgánicas y metálicas, polímeros y unidades estructurales peptídicas, sus micelas y fases organizadas, así como emulsiones y espumas. La química coloide es capaz de crear materiales con una jerarquía estructural a través de coloides funcionalizados apropiados. Esto crea nuevas características a través del "trabajo en equipo" de los grupos funcionales. Con una arquitectura adecuada, estos coloides pueden cumplir tareas muy especializadas. Los sistemas moleculares únicos no pueden hacer esto debido a su falta de complejidad. Un ejemplo de esto es la piel: no hay material sintético que sea tan suave y al mismo tiempo tan resistente al desgarro y, sin embargo, esté hecho principalmente de agua. El secreto de esto también radica en la interacción entre tres componentes (colágeno, ácido hialurónico, proteoglicano). Esta combinación inusual de características solo es posible al formar una superestructura "en un equipo". [2]
Biomateriales
El Departamento de Biomateriales, dirigido por Peter Fratzl , se centra en la investigación interdisciplinar en el campo de los materiales biológicos y biomiméticos. El énfasis está en comprender cómo las propiedades mecánicas u otras propiedades físicas se rigen por la estructura y la composición y cómo se adaptan a las condiciones ambientales. Además, la investigación sobre materiales naturales (como hueso o madera) tiene aplicaciones potenciales en muchos campos. Primero, los conceptos de diseño para nuevos materiales pueden mejorarse aprendiendo de la naturaleza. En segundo lugar, la comprensión de los mecanismos básicos mediante los cuales se optimiza la estructura del hueso o del tejido conectivo abre el camino para el estudio de enfermedades y, por tanto, para contribuir al diagnóstico y desarrollo de estrategias de tratamiento. Una tercera opción es utilizar estructuras cultivadas por la naturaleza y transformarlas mediante tratamiento físico o químico en materiales técnicamente relevantes (biotemplado). Dada la complejidad de los materiales naturales, se necesitan nuevos enfoques para la caracterización estructural. Algunos de ellos se desarrollan más en el Departamento, en particular para estudiar las estructuras jerárquicas. [3]
Teoría y biosistemas
El Departamento de Teoría y Biosistemas, dirigido por Reinhard Lipowsky, investiga la estructura y dinámica de moléculas, coloides y nanopartículas en sistemas biológicos y biomiméticos. Los bloques de construcción moleculares de estos sistemas se ensamblan "por sí mismos" y forman una variedad de nanoestructuras supramoleculares, que luego interactúan para producir estructuras y redes aún más grandes. Estos procesos complejos representan dimensiones ocultas de la autoorganización, ya que son difíciles de observar en las escalas de tiempo y duración relevantes.
La investigación actual se centra en el reconocimiento molecular, la conversión y el transporte de energía por motores moleculares, la dinámica de la transcripción y la traducción, así como la autoorganización de filamentos y membranas. [4]
Interfaces
El Departamento de Interfaces, dirigido por Helmuth Möhwald, está principalmente motivado para comprender las interfaces moleculares y relacionar esto con los sistemas coloidales que están determinados por naturaleza por la gran relación superficie / volumen. En consecuencia, se ha incrementado la fortaleza del departamento en la caracterización de interfaces planas o cuasiplanas y, además, se ha intentado con éxito transferir este conocimiento a interfaces curvas. A partir de esto, hemos aprendido nuevamente acerca de las interfaces planas, ya que las superficies podrían estudiarse mediante técnicas que requieren una gran área de superficie (RMN, DSC). [5]
Sistemas biomoleculares
Los investigadores del departamento de Sistemas Biomoleculares, encabezados por Peter H. Seeberger, están utilizando nuevos métodos para sintetizar cadenas de azúcar. Hasta hace poco, la mayoría de los azúcares naturales conocidos eran los que suministraban energía a organismos como la sacarosa (azúcar doméstico) y el almidón (en las plantas). Sin embargo, las moléculas complejas de azúcar, que pertenecen a los carbohidratos, también están involucradas en muchos procesos biológicos. Cubren todas las células del cuerpo humano y juegan un papel crucial en la identificación molecular de las superficies celulares, por ejemplo, en infecciones, reacciones inmunes y metástasis de cáncer. Los azúcares complejos son omnipresentes como recubrimientos celulares en la naturaleza y, por lo tanto, también se pueden usar para el desarrollo de vacunas, por ejemplo, contra la malaria. Los carbohidratos son, por tanto, de gran interés para la medicina; La importancia principal de los residuos de azúcar en la superficie de las células para la biología y la medicina solo se ha reconocido durante los últimos 20 años aproximadamente. [6]
Hasta hace poco, faltaba un método de síntesis química para crear carbohidratos biológicamente relevantes con una estructura conocida en grandes cantidades y para la investigación biológica, farmacéutica y médica. Ahora, estas brechas se pueden cerrar con el desarrollo del primer aparato de síntesis automatizado que puede vincular moléculas de azúcar con otros azúcares o también moléculas.
Organización
El instituto con sede en Golm tiene un total de 358 empleados, incluidos 91 científicos y 99 científicos e investigadores jóvenes, 6 aprendices, 138 empleados pagados con fondos de terceros y 24 investigadores invitados. El Instituto de Coloides e Interfaces está dirigido actualmente por las siguientes personas: [7]
Miembros científicos, directores
- Prof. Dr. Markus Antonietti
- Prof. Dr. Peter Fratzl
- Prof. Dr. Reinhard Lipowsky
- Prof. Dr. Peter H. Seeberger
Director Emérito
- Prof. Dr. Helmuth Möhwald
Gerente de Administración
- Andreas Stockhaus
Junta directiva
- Ulrich Buller, vicepresidente sénior de planificación de investigaciones, Fraunhofer Gesellschaft
- Rolf Emmermann - Vicepresidente del Patronato, GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ)
- Detlev Ganten - Presidente del Patronato, Presidente del Patronato de la Charité - Universitätsmedizin Berlin
- Norbert Glante - Miembro del Parlamento Europeo
- Jann Jakobs - Alcalde de la ciudad de Potsdam
- Wilhelm Krull, secretario general de Volkswagen Stiftung
- Sabine Kunst - Ministra de Ciencia, Investigación y Cultura, Brandeburgo
- Wolfgang Plischke - Miembro del directorio de Bayer AG
- Robert Seckler - Universidad de Potsdam
Escuela internacional Max Planck sobre biosistemas multiescala
La Escuela Internacional Max Planck (IMPRS) en Bio-Sistemas Multiescala es un programa de posgrado en asociación con la Universidad de Potsdam , la Universidad Libre , la Universidad Humboldt en Berlín y el Instituto Fraunhofer de Ingeniería Biomédica IBMT en St. Ingbert . En este programa, los jóvenes estudiantes de doctorado talentosos pueden trabajar en un proyecto de investigación desafiante y desarrollar sus habilidades de gestión y comunicación científica. [8]
Ámbito científico
El IMPRS sobre biosistemas multiescala aborda los niveles fundamentales de biosistemas proporcionados por macromoléculas en soluciones acuosas, el reconocimiento molecular entre estos bloques de construcción, la transducción de energía libre por máquinas moleculares, así como la formación y transporte de estructuras en células y tejidos. Las actividades de investigación se centran en cuatro áreas centrales:
- Reconocimiento molecular de carbohidratos
- Interacción de biomoléculas con la luz.
- Procesos intracelulares dirigidos
- Cambios de forma dirigidos de los tejidos.
Referencias
- ^ Instituto Max Planck, Munich. "Historia" . Consultado el 23 de abril de 2014 .
- ^ Instituto Max Planck, Múnich. "Química coloide" . Consultado el 23 de abril de 2014 .
- ^ Instituto Max Planck, Múnich. "Biomateriales" . Consultado el 23 de abril de 2014 .
- ^ Instituto Max Planck, Múnich. "Teoría de los biosistemas" . Consultado el 23 de abril de 2014 .
- ^ Instituto Max Planck, Múnich. "Interfaces" . Consultado el 23 de abril de 2014 .
- ^ Instituto Max Planck, Múnich. "Sistemas biomoleculares" . Consultado el 23 de abril de 2014 .
- ^ Instituto Max Planck, Múnich. "Organización" . Consultado el 23 de abril de 2014 .
- ^ Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces, Potsdam. "Inicio" . Consultado el 23 de abril de 2014 .
enlaces externos
- Página de inicio (en inglés)
- Página de inicio (en alemán)
Coordenadas : 52 ° 24′54 ″ N 12 ° 58′8 ″ E / 52.41500 ° N 12.96889 ° E / 52.41500; 12.96889