Nachgefragt

Wie bauen Sie Nanoroboter aus DNA und Gold, Frau Liu?

Ein Mini-Roboter, der aus dem gleichen Material wie unser Erbgut gebaut ist, durch Licht steuerbar ist und sich innerhalb einer Zelle bewegen kann? Das ist keine Zukunftsvision mehr. Die chinesische Physikerin Laura Na Liu hat ihn im Nanoformat konstruiert.

  • Von Nadine Querfurth
Saturn-ähnliches Dekortationsbild

Die Sofja Kovalevskaja-Preisträgerin Professorin Dr. Laura Na Liu  forscht am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart und hat eine Professur am Kirchhoff-Institut für Physik der Universität Heidelberg inne.

Laura Na Liu

Liu taucht in ihrem Forscheralltag in die Welt des Allerkleinsten ein: in den Nanometerbereich. Das zentrale Bauelement ihrer Kleinstmaschine ist nicht größer als der zehntausendste Teil eines menschlichen Haares im Durchmesser. Es besteht aus aufgewickelten DNA-Bündeln, die durch eine Art Scharnier miteinander verbunden sind – ähnlich wie zwei Scherenblätter, die sich öffnen und schließen lassen.

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„Entscheidend ist, dass der Vorgang reversibel ist“, so Liu. Um das Öffnen und Schließen des Scharniers sichtbar zu machen, bedient sich die Physikerin der Nanoplasmonik. Sie konnte die DNA-Bündel mit winzigen Goldpartikeln versehen und mit UV-Licht anregen. Die Goldpartikel fangen an zu schwingen und senden optische Signale aus, die Liu präzise messen kann. „Jetzt müssen die Nano-Maschinen in lebenden Zellen noch genauso gut funktionieren wie im Reagenzglas, denn eine Zelle ist bildlich gesprochen extrem vollgepackt mit Ballast.“

An der Schnittstelle von Biologie, Chemie und Materialwissenschaften betritt Laura Na Liu Neuland mit diesem nanoplasmonischen System. In Zukunft könnte sie Abläufe innerhalb einer Zelle auf der Ebene einzelner Partikel anzeigen und so wesentlich zum Verständnis biochemischer Prozesse beitragen.

 

aus Humboldt Kosmos 106/2016

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