Chemisch ausgelöste Metallionen-Signale zur Erzeugung gepulster Funktionen in supramolekularen Multikomponenten-Netzwerken

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Schmittel
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 491092614

Lebende biologische Systeme kommunizieren in einer hochgradig interdependenten Weise unter Nutzung chemischer Signale. Die Verwendung von gepulsten Calciumionen-Signalen ist eine hochentwickelte Methode, um ein breites Spektrum zellulärer Prozesse selektiv mittels frequenzverschlüsselter Informationsübertragung auszulösen. In Anlehnung an das biologische Vorbild sollen funktionale künstliche Multikomponentensysteme über Metallionen-Pulse betrieben werden. Hierbei löst die diskrete Zugabe einer Treibstoffsäure temporär zunächst eine Freisetzung von Metallionen gefolgt von ihrer Rückholung aus, was eine pulsartig verlaufende Neusortierung der metallosupramolekularen Struktur(en) zu einer temporären Funktionseinheit gefolgt von deren Zerfall nach sich zieht. Das Potential dieses Verfahrens besteht darin, über die zeitlich modulierte Zugabe der Treibstoffsäure entweder katalytische Reaktionen hoch- und niederfrequent oder im Frequenzbereich codierte molekular-logische Prozesse auszuführen. Diese zusätzliche Dimension der Steuerung, die der dynamischen Regelung von biologischen Vorgängen durch Calciumionen-Pulse nahesteht, verspricht einen Einstieg in die gepulste, später frequenzmodulierte Prozesssteuerung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen