MLZ Konferenz 2023: Neutronen für Biomaterialien

Zur MLZ Konferenz 2023 trafen sich vom 22. bis zum 25. Mai über 50 Konferenzteilnehmer:innen im Schloss Fürstenried. Die insgesamt 44 Referent:innen sprachen über die Anwendung von Neutronen in der Forschung an Biomaterialien. Spannende Vorträge gab es etwa über den SARS-CoV-2 Fusionsprozess und neue Möglichkeiten der Krebstherapie.

Gruppenfoto Die Teilnehmenden der Konferenz vor dem Eingang des Schlosses Fürstenried © FRM II/TUM

Die Teilnehmenden der Konferenz vor dem Eingang des Schlosses Fürstenried © FRM II/TUM

Am zweiten Konferenztag eröffnete Dr. Hermis Iatrou, von der Univeristät Athen, die Runde der Vorträge. Er untersuchte ein Hydrogel aus Aminosäuren mithilfe von Neutronen. Die Proteinbestandteile sind die Grundlage für die Wirkung des Gels und Neutronen haben die genaue Struktur aufgeklärt. Hermis Iatrou sagte: „In Studien konnte bereits der therapeutische Effekt bei Krebserkrankungen bestätigt werden.“

Dr. Regine Willumeit-Römer vom Helmholtz-Zentrum Hereon sprach über ein weiteres medizinisches Thema: ‚Abbaubare metallische Implantate: Details der Magnesium-Knochen-Grenzfläche.‘ In Zukunft könnte man so zum Beispiel operativ Knochenbrüche stabilisieren, ohne das Material anschließend wieder entfernen zu müssen. Der Abbau des Metalls Magnesium könnte dabei sogar die Knochenbildung stärken. „Um die dabei ablaufenden Prozesse zu verstehen, benutzen wir Neutronen“, erklärte Regine Willumeit-Römer.

Sebastian Jaksch Dr. Sebastian Jaksch erklärt die Messung der Fusionsgeschwindigkeit von SARS-CoV-2 und dem humanen ACE2-Rezeptor. © FRM II / TUM

Dr. Sebastian Jaksch erklärt die Messung der Fusionsgeschwindigkeit von SARS-CoV-2 und dem humanen ACE2-Rezeptor. © FRM II / TUM

Was macht SARS-CoV-2 so aggressiv?

Ein bedeutender Faktor für die Aggressivität des SARS-CoV-2 ist die Fusion des Spike-proteins des Erregers mit dem humanen ACE2 Rezeptor. Doch wie schnell ist diese Fusion? Mit dieser Frage beschäftige sich das Forschungsteam um Dr. Sebastian Jaksch von der European Spallation Source. Als Indikator der Fusion während des Experiments gilt eine Änderung im Kontrast der Lösung. Mittels Neutronen-Kleinwinkelstreuung (SANS) zeigten die Forschenden um Jaksch: „Die Fusion ist so schnell, sie dauert nicht einmal 10 Sekunden.“

Außerdem konnten sie beweisen, dass das SARS-CoV-2 Spike-Protein für diesen Effekt verantwortlich ist. Denn wiederholt man das Experiment mit einer Mutante, die kein Spike-Protein produziert, so ist die Fusionsgeschwindigkeit um den Faktor 2500 langsamer.
Wie viele Sekunden der Prozess genau dauert, bleibt aber unbekannt.

Posterausstellung4zu3 Die Konferenzteilnehmer:innen präsentieren ihre Arbeiten im Rahmen einer Posterausstellung. © FRM II / TUM

Die Konferenzteilnehmer:innen präsentieren ihre Arbeiten im Rahmen einer Posterausstellung. © FRM II / TUM

Möglichkeit für regen Austausch

Fragen, die nach den Präsentationen offen geblieben waren, besprachen die Teilnehmer:innen während der Kaffeepausen oder des Abendessens. Auch die Posterausstellung im Anschluss an die Vorträge regte zu Unterhaltungen und Diskussionen an. Veranstalter der Konferenz und leitender Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich, Dr. Stefano Pasini, bedankt sich bei allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern für ihre sehr professionellen Präsentationen. „Diese Veranstaltung zeigt, welches Potenzial Neutronen für die Charakterisierung und Entwicklung von Biomaterialien haben können. Wir haben alle viel mitgenommen und freuen uns auf weitere Zusammenarbeite.“