Münster - Er nimmt sich die Natur zum Vorbild: Nach dem Muster biologischer Moleküle will Dr. Pol Besenius organische Nanomaterialien herstellen, deren besondere Eigenschaften in Zukunft neue Anwendungen möglich machen sollen, unter anderem in der Medizin. Als Beispiel nennt der 31-jährige Chemiker, der seit dem vergangenen Jahr eine Nachwuchsgruppe am Organisch-Chemischen Institut der Universität Münster leitet, den Einsatz in der molekularen Bildgebung. Bei diesem Verfahren werden signalgebende Moleküle über Trägermaterialien, die als "Fährschiffe" dienen, in den Körper eingeschleust, um einen Blick ins Innere zu erhalten und Stoffwechselprozesse zu beobachten oder Krankheiten zu erkennen.
"Die biomimetischen, also die Natur nachahmenden Materialien sind vom Körper leicht abbaubar. Daher wären sie als Träger in der Bildgebung hervorragend geeignet, aber auch, um Arzneimittel in das Körperinnere zu schleusen und lokal freizusetzen", betont der gebürtige Luxemburger. Dabei haben diese Nanomaterialien einen "Riesenvorteil", wie er sagt: "Sie gehen chemische Bindungen ein, die leicht wieder auflösbar sind, und sind dabei durch äußere Umstände wie Licht oder Temperatur steuerbar."
Die Forschung auf diesem Gebiet steckt noch in den Kinderschuhen. "In der Natur bauen sich aus sehr kleinen Bausteinen unglaublich komplexe Systeme von selbst auf, beispielsweise Zellen – das werden Menschen nie nachbauen können. Aber wir können uns die Grundprinzipien zunutze machen," erklärt Dr. Pol Besenius. Die Chemiker verwenden molekulare Bausteine – kleine Peptide – die ohne äußeres Zutun komplexe nanoskalige Strukturen bilden: sogenannte supramolekulare Polymere, die aus vielen gleichen Untereinheiten bestehen. "Das Problem ist, diese Prozesse so zu kontrollieren, dass exakt definierte Verbindungen mit vorhersagbaren und steuerbaren Eigenschaften entstehen, beispielsweise Nanoröhrchen 'vom Reißbrett'. Das kann bislang noch niemand", macht Pol Besenius deutlich. Gleichzeitig weist er auf das große Potenzial hin: So könnten diese Verbindungen nicht nur als Wirkstoffträger dienen, sondern über molekulare Schalter "ein" oder "aus" gestellt werden und Wirkstoffe gezielt freisetzen.
Unterstützt von seinem Mentor Prof. Dr. Bart Jan Ravoo, baut Pol Besenius derzeit eine kleine Arbeitsgruppe am Zentrum für Nanotechnologie II (CeNTech II) auf, in der demnächst zwei Doktoranden forschen werden. Der junge Wissenschaftler studierte in Wien und schrieb seine Doktorarbeit in Glasgow (Schottland) und Cambridge (England). Als Postdoktorand forschte er in Eindhoven (Niederlande). Ein Vorteil an der Universität Münster seien die vielen interdisziplinären Projekte, sagt der Grundlagenforscher, beispielsweise der deutsch-chinesische Transregio-Sonderforschungsbereich in den Nanowissenschaften, die Sonderforschungsbereiche "Molekulare Bildgebung" und "Kooperative Effekte in der Chemie" oder der neue biomedizinische Exzellenzcluster "Cells in Motion". Durch die Netzwerke würde eine Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern anderer Gruppen oder Fachbereiche leicht gemacht.
Pol Besenius wird durch ein Liebig-Stipendium des Fonds der Chemischen Industrie und einen "Marie Curie Career Integration Grant" der Europäischen Kommission unterstützt. Er forscht im 'Center for Soft Nanoscience'. Bei dieser Initiative handelt es sich um einen Zusammenschluss münsterscher Forscher aus den Bereichen Biologie, Chemie, Pharmazie, Physik und Medizin, die sogenannte Weiche Materie erforschen. Dazu gehören natürliche sowie synthetische Verbindungen wie Proteine, Lipide, biologische Zellmembranen oder Polymere.