Münster. Rund 3,1 Millionen Euro fließen in die Forschung in Münster. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft ermöglicht damit zwei Wissenschaftlern den Aufbau eigener Teams, wie die Universität Münster mitteilt. Maik Bischoff und Marcel Rey erhalten die Förderung über das Emmy Noether-Programm für einen Zeitraum von sechs Jahren. Ihre Projekte beschäftigen sich mit der Entwicklung von Organen und mit Partikeln, deren Form sich durch Licht verändern lässt.
Partikel, deren Form sich mit Licht verändern lässt, stehen im Mittelpunkt des Projekts von Marcel Rey. Der Chemiker hat seit 2024 eine Juniorprofessur für Physikalische Chemie an der Universität Münster. Mit seiner Gruppe entwickelt er Nano- und Mikropartikel, die sich durch polarisiertes Licht gezielt verformen lassen. Aus Kugeln sollen beispielsweise Stäbchen werden können, wobei sich die Veränderung später wieder rückgängig machen lässt. Die Teilchen wären damit nicht dauerhaft auf eine einzige Form festgelegt.
Möglich machen sollen das bestimmte molekulare Bausteine in den Polymerpartikeln, sogenannte Azogruppen. Sie richten sich bei Beleuchtung aus und lösen dadurch eine Verformung aus. Auf diese Weise möchte Rey die Geometrie zu einer gezielt einstellbaren Eigenschaft machen. Sein Team will außerdem untersuchen, wie die veränderte Form die Wechselwirkungen zwischen den Partikeln beeinflusst. Dazu gehört auch ihre Selbstorganisation, also die Frage, wie sich die Teilchen von selbst zu Strukturen zusammenfinden.
Die Gruppe will herausfinden, wie sich diese Prozesse auf der Nano- und Mikroskala steuern lassen. Langfristig könnten die Partikel als Bausteine für Materialien dienen, deren Struktur und Eigenschaften sich mit Licht verändern lassen. Auch das gezielte Erzeugen und anschließende Löschen solcher Veränderungen gehört zum Forschungsansatz. Die Universität sieht mögliche Anwendungen bei komplexen Nanostrukturen, anpassungsfähigen Materialien sowie in der Mikro- und Nanorobotik. Diese Einsatzfelder beschreibt sie als Perspektive des Projekts.
Warum Organe eine bestimmte Form und Händigkeit entwickeln, möchte Maik Bischoff herausfinden. Mit Händigkeit, auch Chiralität genannt, ist ihre links- oder rechtshändige Ausprägung gemeint. Diese Eigenschaft findet sich beispielsweise beim menschlichen Herzen und beim Darm. Sie wird während der Embryonalentwicklung festgelegt, wobei die zugrunde liegenden Abläufe laut Universität bislang nicht geklärt sind.
Bischoffs Gruppe erforscht diese Fragen an den Hoden von Taufliegen. Im Mittelpunkt stehen mesenchymale Zellen, zu denen beispielsweise Bindegewebs- und Muskelzellen gehören. Sie können Gewebe zusammendrücken und durch ihre Bewegungen verformen. Deshalb untersucht das Team, wie diese Zellen zur späteren Form und Händigkeit eines Organs beitragen. Dafür will Bischoff das Verhalten einzelner Zellen erfassen und die Vorgänge innerhalb der Zellen genauer untersuchen. Mithilfe biomechanischer Modelle möchte er außerdem nachvollziehen, wie das Zusammenspiel mit benachbarten Geweben die Organentwicklung beeinflusst.
Bischoff leitet seit 2025 eine Nachwuchsgruppe am Institut für Integrative Zellbiologie und Physiologie der Universität Münster. Außerdem arbeitet er im Sonderforschungsbereich „Dynamische zelluläre Grenzflächen“. Die Förderung unterstützt damit zwei Wissenschaftler, die bereits an der Hochschule forschen. Das Emmy Noether-Programm ermöglicht ihnen nun den Aufbau eigener Teams unter ihrer eigenverantwortlichen Leitung. Es richtet sich an besonders qualifizierte Forschende am Anfang ihrer wissenschaftlichen Karriere. Durch die sechsjährige Leitung einer Gruppe sollen sie sich für eine Hochschulprofessur qualifizieren.
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