Angewandte Chemie

Cover image for Vol. 128 Issue 27

Chefredakteur: Peter Gölitz, Stellvertreter: Neville Compton, Haymo Ross

Online ISSN: 1521-3757

Associated Title(s): Angewandte Chemie International Edition, Chemistry - A European Journal, Chemistry – An Asian Journal, ChemistryOpen, ChemPlusChem, Zeitschrift für Chemie


Den vollständigen Artikel und die Anschrift des Autors finden Sie in Angew. Chem 1998, 110 (11), 1670

"Biologisch bauen" im Labor

Amerikanische Forscher stellen neuartige
Verbindungen aus DNA und Fullerenen her

Chemiker können inzwischen sehr gut kleine und hochkomplizierte Moleküle wie etwa Pharmawirkstoffe und Katalysatoren entwerfen und herstellen. Dennoch stehen sie oft staunend vor den riesigen, ausgedehnten und dennoch geordneten Strukturen von DNA- Molekülen oder Collagenfasern, die zum Standardrepertoire der belebten Natur gehören. Für den Bau winziger Maschinen und zur Entwicklung der sogenannten Nanotechnologie wäre es allerdings sehr interessant, auch künstliche Verbindungen herzustellen, die ähnliche Dimensionen haben wie ihre natürlichen Vorbilder, dabei aber andere Eigenschaften aufweisen. James M. Tour, Alan M. Cassell und Walter A. Scrivens von der University of South Carolina, USA, haben nun aus der Not eine Tugend gemacht und das Erbmolekül DNA als tragendes Element für eine neue Verbindung entfremdet. Ihr Molekül besteht aus einem DNA-Kern, der unzählige C60-Kugeln auf seinem Rücken trägt.

Für die Variante mit diesen Fullerenen, die bekanntlich wie Miniaturfußbälle aussehen, haben sich die Wissenschaftler nicht wegen der laufenden Weltmeisterschaft entschieden. Hintergrund ihrer Überlegungen waren vielmehr die Probleme, die Chemiker im Umgang mit Riesenmolekülen haben. Sie lassen sich oft schlecht in Flüssigkeiten auflösen - die meisten bekannten Untersuchungsmethoden für Moleküle setzen aber eine gute Löslichkeit voraus. Zu den Ausnahmen gehört die Elektronenmikroskopie, mit der man zum Beispiel einzelne Kohlenstoff-Nanoröhren ausgezeichnet beobachten kann. Die C60-Kugeln sind mit diesen Verbindungen eng verwandt: Ein DNA-Molekül, mit Fullerenen überzogen, sollte daher ähnlich gut sichtbar sein wie die Kohlenstoff-Röhren.

Das neue Konzept ging auf: Die biologisch-künstlichen "Fußball"-DNA-Mischmoleküle waren im Elektronenmikroskop deutlich zu erkennen. Die Kugeln hüllten die DNA fast vollständig ein, es blieb kaum eine Lücke. Interessanterweise waren die spiraligen Mega-Moleküle aber stärker verknäuelt, als die Forscher erwartet hatten, etwa wie ein stark verdrehtes Telefonkabel. Diese Verdrillung glauben die Chemiker verhindern zu können, wenn sie die Fullerene untereinander verbinden - Bauen mit "natürlichen Baustoffen" ist auf dem besten Weg, auch im Labor zum Schlager zu werden.



SEARCH

SEARCH BY CITATION