Tabakmosaikviren als Biotemplate für Oxidkeramiken

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Aufgrund ihrer robusten biologischen Struktur, ihrer genetischen Modifizierbarkeit, ihrer vielfältigen Oberflächeneigenschaften und humanpathologischen Unbedenklichkeit eignen sich Tabakmosaikviren (TMV) hervorragend als nanoskalige Formgeber für vielfältige materialwissenschaftliche Anwendungen. Das vorgeschlagene Projekt soll untersuchen, inwieweit sich diese Strukturierungseigenschaften skalenübergreifend in oxidkeramischen Schichtmaterialien im Hinblick auf deren mechanischen Eigenschaften auswirken. Ausgehend von wildtyp TMV und seinen Bestandteilen (Protein, RNA) werden genetische Varianten gesucht, deren Keramik-Bindeeigenschaften verbessert sind. Um für die Kooperationspartner genügend Material zur Verfügung stellen zu können, werden gentechnisch modifizierte TMV unter Sicherheitsbedingungen im abgeschlossenen Gewächshaus auf Pflanzen vermehrt. Für Modifikationen, die technisch wünschenswert sind, aber mit einer Vermehrung in Pflanzen im Konflikt stehen, werden die TMV-Hüllproteine und -RNAs in Spalthefen (Schizosaccharomyces pombe) produziert und zur In-vitro-Assemblierung genutzt. Zur strukturierten Abscheidung von TMV auf keramischen Materialien werden verschiedene Methoden der Elektrophorese, Elektrostatik und Mikrokontaktdruck optimiert.