SPP 1117:  Prinzipien der Biomineralisation

Fachliche Zuordnung Chemie
Biologie
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Medizin
Physik
Förderung Förderung von 2001 bis 2007
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5471129
 

Projektbeschreibung

Der Begriff Biomineralisation beinhaltet die Bildung anorganischerFestkörper durch Lebewesen, ein faszinierender Vorgang, der die belebte Natur mit dem Reich der vermeintlich unbelebten anorganischen Festkörper verbindet. Biominerale haben eine Vielzahl unterschiedlicher biologischer Funktionen, die auf der hierarchischen Strukturierung bioorganisch-anorganischer Composite aufverschiedenen Längenskalen vom Angstrom bis zum Zentimeter beruhen. Die Synthese solch komplexer Materialien ist mit den heutigen Mitteln der synthetischen Festkörperchemie nicht möglich, und bevor bio-inspirierte Materialsynthesen erfolgreich entwickelt werden können, müssen die in der Natur ablaufenden Vorgänge wohl verstanden sein. In diesem Sinne liegt das Ziel des Schwerpunktsprogramms in der Aufklärung der grundlegenden Prozesse der Biomineralisation durch die gemeinsame Arbeit von biologisch und biochemisch ausgerichteten Arbeitsgruppen mit Gruppen aus dem Bereich der Anorganischen undder Analytischen Chemie sowie aus anderen beteiligten Gebieten.Die Untersuchungen erfolgen beispielhaft an den drei StoffklassenCalciumcarbonat, Siliciumdioxid und Apatit. Wesentliche Fragestellungen betreffen den Aufbau der molekularen biochemischen Matrix und ihrer genetisch kontrollierten Bildung, den biologischen Transport anorganischer Precursor-Species, die Keimbildung anorganischer Festkörper auf biologischen Matrices, das biologisch kontrollierte Wachstum anorganischer Festkörper, die biologisch kontrollierte Ausbildung hierarchisch geordneter Aggregate sowie dieStrukturen und die Funktionen des bioorganisch-anorganischen Composits. Rein biologische Studien zur Funktion von Biomineralen gehören nicht zum Umfang des Förderprogramms, sofern sie nicht deutliche Bezüge zu den hierarchischen Strukturen der anorganischen Festkörper und zu ihren Bildungsprozessen aufweisen. Ebenso müssen synthetische Modellsysteme, die versuchen, Teilaspekte der Biomineralisationsprozesse ex vivo nachzuvollziehen, sich eng an diebiologischen Systeme anlehnen und die an ihnen gewonnenen Kenntnisseberücksichtigen.
DFG-Verfahren Schwerpunktprogramme

Projekte

Sprecher Professor Dr. Peter Behrens (†)