SFB 1316 Sommer-meeting
Sommer-Meeting wird als Online-Meeting abgehalten
Das diesjährige Sommertreffen des SFB 1316 wird am 30. Juni und 1. Juli als Online-Meeting via Zoom abgehalten. Im Mittelpunkt des Treffens steht unter anderem die Vorbereitung der zweiten Förderphase. Die Forscher werden ihre Projektfortschritte und Ideen für die Weiterführung des Projekts vorstellen.
Die endgültige Agenda steht nun fest. Sollten sich noch Änderungen ergeben, wird die aktualisierte Agenda hier veröffentlicht.
- Den Zeitplan und die geplanten Vorträge für das Sommer-Meeting finden Sie in der Agenda.
Projektbereich AB-Treffen
Projektmeeting findet jetzt online statt
Da sich durch die aktuelle COVID-19-Situation der Arbeitsalltag verändert hat, wird auch der Sitzungsablauf des SFBs angepasst. Das nächste Projektbereichstreffen für die beiden Projektbereiche A und B, das ursprünglich als Vor-Ort-Treffen in Berlin geplant war, wird nun in ein virtuelles Treffen am 1. und 2. April umgewandelt.
Um einen reibungslosen Ablauf des Meetings zu ermöglichen, wurde das System in dieser Woche getestet und es wurden Best-Practice-Regeln für virtuelle Meetings aufgestellt. Dies sollte es allen Projekten ermöglichen, ihre aktuelle Arbeit zu präsentieren und zu diskutieren, obwohl sie von zu Hause aus arbeiten. Da virtuelle Meetings oft als anstrengender empfunden werden als Meetings vor Ort und es schwieriger ist, sich über einen längeren Zeitraum zu konzentrieren, wurde die Präsentationszeit auf 15 Minuten mit einer zusätzlichen 5-minütigen Diskussion geändert.
- Den Zeitplan und die geplanten Präsentationen für beide Tage finden Sie in der Agenda.
Project B8 - Biotechnologie
Plasmen treiben die Biokatalyse an
Ein Bochumer Forschungsteam hat eine neue Methode entwickelt, katalytisch aktive Enzyme anzutreiben.
Die Katalyse durch Enzyme hat gegenüber traditionellen chemischen Verfahren viele Vorteile – aber auch Schwachstellen. So sind manche Enzyme nicht sehr stabil. Enzyme, die Wasserstoffperoxid umsetzen, werden sogar durch hohe Konzentrationen des Substrates inaktiviert. Ein Forschungsteam der RUB hat gemeinsam mit internationalen Partnern ein Verfahren entwickelt, bei dem der Ausgangsstoff Wasserstoffperoxid den Biokatalysatoren mithilfe von Plasma kontrolliert zugeführt wird. Die Enzyme selbst sind durch eine Pufferschicht vor schädlichen Bestandteilen des Plasmas geschützt. Anhand zweier Modellenzyme konnte das Team zeigen, dass das Verfahren funktioniert, wie die Zeitschrift „ChemSusChem“ vom 5. Februar 2020 berichtet.
Mildere Bedingungen, weniger Energieverbrauch und Abfall
Gegenüber traditionellen chemischen Verfahren hat die Biokatalyse viele Vorteile: Die Reaktionsbedingungen sind meist deutlich milder, der Energieverbrauch niedriger und es entsteht weniger toxischer Abfall. Durch die hohe Spezifität von Enzymen ergeben sich außerdem weniger Nebenreaktionen. Manche Feinchemikalien können sogar nur durch Biokatalyse synthetisiert werden.
Die Schattenseite der Biokatalyse mithilfe von Enzymen ist die geringe Stabilität mancher Enzyme. „Da das Enzym in diesen Fällen oft ersetzt werden muss, was teuer ist, ist es enorm wichtig, die Stabilität unter Produktionsbedingungen zu erhöhen“, erklärt Erstautor Abdulkadir Yayci vom Lehrstuhl für Angewandte Mikrobiologie von Prof. Dr. Julia Bandow.
Wasserstoffperoxid: notwendig, aber schädlich
Das Forschungsteam hat sich mit zwei ähnlichen Enzymklassen beschäftigt: Peroxidasen und Peroxygenasen. Beide verwenden Wasserstoffperoxid als Ausgangsstoff für Oxidationen. Das entscheidende Problem ist, dass Wasserstoffperoxid zwar für die Aktivität absolut notwendig ist, aber in höheren Konzentrationen zum Aktivitätsverlust der Enzyme führt. Speziell für diese Enzymklassen ist es daher sehr wichtig, Wasserstoffperoxid dosiert zuzuführen.
Um das zu bewerkstelligen, untersuchten die Forscherinnen und Forscher Plasmen als Quelle für Wasserstoffperoxid. In der Arbeit konnte das Team zeigen, dass dieses System prinzipiell funktioniert. Gleichzeitig gelang es, die Schwachstellen der Plasmabehandlung zu identifizieren. Die Arbeitsgruppe konnte die Reaktionsbedingungen verbessern, indem sie das Enzym an ein inertes Trägermaterial band. Dadurch entsteht über dem Enzym eine Pufferzone, in der die hochreaktiven Plasma-Spezies abreagieren können, ohne dem Enzym zu schaden.
Biokatalytische Reaktionen mit plasma-generiertem Wasserstoffperoxid sind möglich
In der Arbeit, in der die Meerrettichperoxidase als eines der Modellenzyme diente, konnte das Team zeigen, dass dieses System prinzipiell funktioniert. Gleichzeitig gelang es, die Schwachstellen der Plasmabehandlung zu identifizieren: „Die Plasmabehandlung greift auch direkt die Enzyme an und inaktiviert sie, höchstwahrscheinlich durch die hochreaktiven, kurzlebigen Spezies in der plasma-behandelten Flüssigkeit“, beschreibt Abdulkadir Yayci. Die Arbeitsgruppe konnte die Reaktionsbedingungen verbessern, indem sie das Enzym an ein inertes Trägermaterial band. Dadurch entsteht über dem Enzym eine Pufferzone, in der die hochreaktiven Plasma-Spezies abreagieren können, ohne dem Enzym zu schaden.
An einem zweiten Enzym, der unspezifischen Peroxygenase aus dem Pilz Agrocybe aegerita, prüften die Forscher dann ihren Ansatz. Diese Peroxygenase kann hochselektiv eine Vielzahl von Substraten oxidieren. „Wir konnten zeigen, dass diese Spezifität auch unter Plasmabehandlung erhalten bleibt und hochselektive biokatalytische Reaktionen mithilfe von Plasma möglich sind“, fasst Julia Bandow zusammen.
geschrieben von Maike Drießen, RUB
Öffentlichkeitsarbeit
Plasma Schnuppertag - Was ist Plasma und wo findet es in der Technik & Forschung Anwendung?
Interessierte Schüler der Oberstufe sind herzlich eingeladen am Schnuppertag Plasma am 28.01.2020 von 10 bis 15 Uhr online teilzunehmen. Die Lehrstühle der Ruhr-Universität Bochum stellen sich vor.
Technische Plasmen finden in vielen Bereichen des Alltags ihre Anwendung und ermöglichen viele Errungenschaften unserer technisierten Welt, wie z.B. in Mikroelektronik, Optik oder Maschinenbau. Aber auch in Bereichen wie Luftreinigung, Sterilisation und Medizin können Plasmen wirkungsvoll in innovativen Konzepten eingesetzt werden.
Die Grundlagen technischer Anwendungen sind unser Forschungsgebiet. Wir arbeiten interdisziplinär mit Partnern aus Forschung und Industrie an der Entwicklung innovativer Konzepte und Systeme. Und wir möchten Euch den weitestgehend unbekannten Begriff des physikalischen Plasmas erklären und Euch vorstellen, wie wir den „vierten Aggregatzustand“ der Materie nutzen und erforschen. Zudem möchten wir Euch zeigen, wie Ihr vielleicht in Zukunft selbst Teil eines Forscher-Teams werden könnt!
Die Anmeldung erfolgt per Email an:
Professuren
Dr. habil Julian Schulze zum Gastprofessor an der Dalian University China ernannt
Dr. habil Julian Schulze wurde zum Gastprofessor an die Dalian University, China, berufen. Er arbeitet hauptsächlich an der Analyse und Modellierung von Hochfrequenz-Entladungen bei niedrigen und atmosphärischen Drücken.
Konferenzausschuss-Vorsitzender
Dr. habil. Julian Schulze zum GEC Executive Committee Chair 2020 gewählt
PI Dr. habil. Julian Schulze ist zum GEC Executive Committee Chair gewählt worden, die Amtszeit beginnt im Oktober 2020. Die Gaselektronik-Konferenz (GEC) ist eine renommierte plasmawissenschaftliche Tagung der APS, die jährlich in der Regel in den USA veranstaltet wird.
Professuren
Prof. Dr. Julia Bandow hat den Ruf auf den Lehrstuhl für Angewandte Mikrobiologie an der RUB angenommen
Prof. Dr. Julia Bandow, Ruhr-Universität Bochum, hat einen Ruf an die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf auf die W3-Professur für Biotechnologie und Pharmazeutische Biologie, einen Ruf an die Westfälische Wilhelms-Universität Münster auf die W3-Professur für Mikrobiologie und einen Ruf an die Technische Universität Darmstadt auf die W3-Professur für Mikrobiologie abgelehnt. Stattdessen nahm sie den Ruf der Ruhr-Universität Bochum auf die W3-Professur für Angewandte Mikrobiologie an.
Auszeichnung
Prof. Uwe Czarnetzki mit International Fellow der Japan Society of Applied Physics ausgezeichnet
Prof. Uwe Czarnetzki aus dem Projekt A1/A2 des SFB 1316 wurde mit dem International Fellow Preis der Japan Society of Applied Physics ausgezeichnet. Die Preisverleihung findet am 18. September 2019 während der Herbsttagung der Japan Society of Applied Physics statt. Während der Zeremonie sind die geehrten Fellows eingeladen, ihren wissenschaftlichen Beitrag zu präsentieren. Der Status eines "International Fellows der Japan Society of Applied Physics" ist eine Auszeichnung, die an Wissenschaftler*innen vergeben wird, die den Fortschritt der Japan Society of Applied Physics in Anerkennung ihrer Leistungen unterstützen. Herzlichen Glückwunsch!
Gäste bei EP2
Zwei französische Wissenschaftler besuchen RUB-Labore
Bruno Cailler und Juslan Lo besuchten vom 1. bis 5. April 2019 die Forschergruppe EP2 in Bochum. Beide Wissenschaftler arbeiten im Labor für die Diagnostik von Nichtgleichgewichtsplasmen (Diagnostics des Plasmas Hors Equilibre, DPHE) am INU Champollion in Albi. Juslan Lo ist außerordentlicher Professor und Bruno Caillier ist Professor.
Juslan Lo erhielt seinen Master-Abschluss in Elektrotechnik und Automatisierung vom Institut National Polytechnique in Toulouse im Jahr 2008 und seinen PhD in Plasmaphysik und -technik von der Université de Toulouse III im Jahr 2012. Sein Hauptinteresse gilt den Wechselwirkungen zwischen Plasmaentladungen, elektromagnetischen Wellen und biologischen Substraten. Während seiner Promotion interessierte er sich für rekonfigurierbare plasmabasierte photonische Kristalle und Metamaterialien, speziell im Mikrowellenbereich. Im Jahr 2015 kam er zum INU Champollion, wo er derzeit die Position eines außerordentlichen Professors innehat. Sein aktuelles Interesse gilt der Kopplung zwischen Hochfrequenzwellen und Plasmaentladungen, um günstige Bedingungen für die Erzeugung von Zielspezies für ökologische und medizinische Zwecke zu erhalten. Sein Besuch im Labor von Dr. Achim von Keudell an der Universität Bochum war motiviert durch verschiedene experimentelle Plasma-Charakterisierungsaufbauten, die an der Universität Bochum verwendet werden. Er ist an der Charakterisierung von Plasmaentladungen interessiert, die in seiner Arbeit verwendet werden.
Bruno Caillier arbeitet an Nichtgleichgewichtsplasmen bei niedrigem Druck und Atmosphärendruck, seine Interessen sind DBD-Lampe, durch Plasma angeregte Phosphore, Oberflächenbehandlung und optische Diagnostik. Zurzeit arbeitet er am Aufbau eines Monochromators, er programmiert die Software um, um die Verschiebung zu kontrollieren, die Parameter einzustellen und das Signal zu erfassen. Er arbeitet auch an der Charakterisierung einer DBD-Plasmalampe (gespeist mit Argon und Krypton) als UV-Photonenquelle auf der Basis von Phosphoren, die an der Wand der Lampe abgeschieden und durch das Plasma angeregt werden. Er arbeitet auch an internationalen Projekten in Zusammenarbeit: Universität von Sao Paulo in Brasilien mit der Gruppe nano (Grupo de Nanomateriais e Sistemas Luminescentes), CAPES-COFECUB (2020-2024): Plasmasynthese von Gold-Nanopartikeln zur Untersuchung des Prozesses der Energieübertragung von angeregten Lanthaniden im Infraroten, um nach leistungsfähigen photothermischen Effekten für die Entwicklung von Nanothermometern zu suchen; mit der Universidade de Araraquara (UNIARA) in Brasilien: Behandlung von essbarer bakterieller Zellulose mit einer Aura ECR-Quelle, Modifikation der Oberflächeneigenschaften, Haftung und Dekontamination. Polymerplasmabehandlung für Zellwachstum, Adhäsionsmodifikation; mit der Universität Oran (USTO) in Algerien: Experimentelle Studien der DBD-Lampe als UV-Photonenquelle, Diplomarbeit in Co-Betreuung mit der Universität Oran (USTO); mit dem LGTex-Labor, in Tunesien: Behandlung von Textilien durch Plasmaprozesse.