Das Programm „BioSoft - Fundamentals for Future Technologies in the Fields of Soft Matter and Life Sciences"

Neue Materialien, mit denen wir unser Leben gestalten, erhalten durch synthetische Makromoleküle immer neue Funktionen und Eigenschaften. Biologische Makromoleküle sind die Grundlage des spezialisierten Aufbaus lebender Zellen und erlauben durch Informationsaustausch und Wechselwirkung einzelner Zellen die komplexen Funktionen des menschlichen Organismus. Das Programm „BioSoft“ untersucht, welche physikalischen Gesetze diese Welt der synthetischen und biologischen Makromoleküle bestimmen. Das Programm verfolgt das Ziel, neue, nanostrukturierte funktionale Materialien zu entwickeln und wissensbasierte Strategien zur Krankheitstherapie zu erzeugen – mittels anwendungsorientierter Grundlagenforschung in den Gebieten der weichen Materie sowie der molekularen und zellulären Biophysik.

Die Fragestellungen des Programms beziehen sich sowohl auf die Eigenschaften einzelner Makromoleküle als auch auf kollektive Phänomene, die von Aggregaten über Zellen bis hin zu Zellverbänden reichen. Wie führt die Wechselwirkung zwischen vielen Makromolekülen zur Strukturbildung, insbesondere außerhalb des Gleichgewichts? Wie falten sich Proteine in ihre einzigartige Struktur, und wie leitet sich daraus ihre biologische Funktion ab? Welche Mechanismen bestimmen die Reaktion von Zellen auf mechanische und elektrische Reize? Wie wird Information in biologischen Zellen und Zellverbänden verarbeitet? Diese komplexen Fragen muss die Grundlagenforschung heute klären, um daraus Perspektiven für neue technologische Entwicklungen zu gewinnen. Das gelingt nur durch eine enge fachübergreifende Zusammenarbeit von Physikern, Chemikern und Biologen.



Beteiligte Helmholtz-Zentren:

Forschungszentrum Jülich

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