Fakultät für Physik
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Molekulare Biophysik, Statistische Physik

In der biologischen Physik untersuchen wir die Struktur und Dynamik biologischer Moleküle und die Gesetzmäßigkeiten nach denen sich diese zu biologischen Systemen organisieren und Funktionen erfüllen können. Dazu entwickeln wir neue quantitative Messmethoden und theoretische Modelle, die geeignet sind komplexe Systeme und Systeme fern des thermodynamischen Gleichgewichts zu beschreiben. Das Forschungsgebiet arbeitet interdisziplinär an der Schnittstelle von Biologie, Biochemie und Physik und untersucht grundlegende Fragen mit Bezug zur Biologie, der medizinischen Forschung und ihren Anwendungen.

Wir möchten die grundlegenden Prozesse der Entstehung biologischer Bausteine am Beginn des Lebens verstehen und bauen dazu künstliche Systeme der molekularen Evolution in Laborexperimenten nach. In Einzelmolekülmessungen können wir verfolgen, wie Proteine durch mechanische Kräfte entfaltet werden und nachvollziehen wie Proteinveränderungen Signale vermitteln. Wir wollen die physikalischen Mechanismen herausfinden wie Gene in menschlichen Zellen ihre Aufgaben erfüllen und wie sie mit genau definierten externen Störungen umgehen. Mit Methoden der DNA Nanotechnologie eröffnen wir neue Wege der präzisen Kontrolle über molekulare Reaktionen und neue superauflösende bildgebende Verfahren. Wir untersuchen die Prinzipien der Selbstorganisation von Makromolekülen und die kollektiven Phänomene in Verbänden sich selbstbewegender Zellen. Welchen Gesetzmäßigkeiten unterliegt die Strukturbildung und Dynamik in multizellulären Systemen? In theoretischen Modellen benutzen wir stochastische Prozesse, Methoden der nichtlinearen Dynamik und Computersimulationen. Ziel ist die grundlegende Bedeutung der verschiedenen Mechanismen in biologischen Systemen zu verstehen.

Prof. Dr. Dieter Braun

  • Ursprung des Lebens im physikalischen Nichtgleichgewicht
  • Bindungstärke von Biomolekülen (www.nanotemper.de)
  • Optische getriebene Mikrofluidik

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Prof. Dr. Chase Broedersz

  • Nichtgleichgewichtsdynamik in biologischen Systemen
  • Chromosomendynamik und Organisation in Bakterien
  • Zell- und Gewebemechanik 

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Prof. Dr. Erwin Frey

  • Weiche Materie (z.B. Polymere und Kolloide)
  • Biologische Physik (Zytoskelett, Molekulare Motoren, Genregulation)
  • Grundlegende Fragen der Statistischen Physik

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Prof. Dr. Hermann Gaub

  • Biophysikalische Grundlagen der molekularen Kommunikation
  • Neuron-Halbleiter-Hybride als Bausteine realer neuronaler Netze
  • Biomoleküle als selbstorganisierende, programmierbare Nano-Bausteine

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Prof. Dr. Ralf Jungmann

  • Molecular Imaging and Bionanotechnology
  • DEOXY Technologies

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Prof. Dr. Tim Liedl

  • DNA Nanotechnology
  • Plasmonics
  • DNA-Origami Methode

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Prof. Dr. Jan Lipfert

  • Struktur, Mechanik und Konformationsdynamik von biologischen Makromolekülen
  • Regulation biologischer Prozesse durch Kräfte und Drehmomente
  • Entwicklung von Einzelmolekül- und Röntgenstreumethoden

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Prof. Dr. Joachim Rädler

  • Selbstorganisation biologischer Makromoleküle und Membranen
  • Synthetische Gentransfersysteme, Transport in komplexen Flüssigkeiten
  • Benetzung und Biofunktionalisierung von Festkörperoberflächen

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Prof. Dr. Eberhard Riedle

  • Dynamik, Mechanismen und Kontrolle ultraschneller chemischer Reaktionen
  • Elektron- und Energie-Transfer in Molekülen und supramolekularen Anordnungen
  • Erzeugung und Charakterisierung extrem kurzer abstimmbarer Lichtpulse in verschiedenen Spektralbereiche

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