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Max-Planck-Institut für medizinische Forschung

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Max-Planck-Institut für
medizinische Forschung
Max-Planck-Institut für medizinische Forschung
MPI für medizinische Forschung
Kategorie: Forschungseinrichtung
Träger: Max-Planck-Gesellschaft
Rechtsform des Trägers: Eingetragener Verein
Sitz des Trägers: München
Standort der Einrichtung: Heidelberg
Art der Forschung: Grundlagenforschung
Fächer: Naturwissenschaften
Fachgebiete: Lebenswissenschaften, Biowissenschaften, Chemie, Physik, Materialwissenschaften
Grundfinanzierung: Bund (50 %), Länder (50 %)
Leitung: Joachim Spatz (Geschäftsführender Direktor)
Mitarbeiter: ca. 250
Homepage: www.mr.mpg.de

Das Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg ist eine Einrichtung der Max-Planck-Gesellschaft. Am Institut arbeiteten seit seiner Gründung sechs Nobelpreisträger: Otto Fritz Meyerhof (Physiologie), Richard Kuhn (Chemie), Walther Bothe (Physik), Rudolf Mößbauer (Physik), Bert Sakmann (Physiologie) und Stefan W. Hell (Chemie). Die Einrichtung ging aus dem 1927 gegründeten und 1930 eröffneten[1] Kaiser-Wilhelm-Institut für medizinische Forschung hervor. Die Gründungsvision war es, medizinische Forschung durch die enge interdisziplinäre Zusammenarbeit von Physiologen, Biologen, Physikern und Chemikern unter einem Dach zu fördern.[2][3] Zusätzlich zu den vier in Heidelberg angesiedelten Abteilungen des Instituts entstehen aktuell zwei weitere auf dem Bildungscampus Heilbronn.[4]

Das 22. Institut der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft wurde 1927 von Ludolf von Krehl als Kaiser-Wilhelm-Institut für medizinische Forschung gegründet, um Methoden der Physik und Chemie in die medizinische Grundlagenforschung einzuführen. Die Abteilungen für Chemie, Physiologie und Biophysik konzentrierten sich auf biophysikalische und chemische Fragestellungen, in der Tradition der Naturstoffchemie des Instituts.

Mit einer Abteilung für Molekularbiologie wurde in den 1960er Jahren neuen Entwicklungen in der Biologie Rechnung getragen. Ende der 1980er Jahre und während der 1990er Jahre kamen Untersuchungen zu spezifischen Funktionen von Muskel- und Nervenzellen hinzu. Neue Abteilungen für Zellphysiologie (1989–2008), Molekulare Zellforschung (1992–1999), Molekulare Neurobiologie (1995), Biomedizinische Optik (1999) und Biomolekulare Mechanismen (2002) wurden ebenso wie die Nachwuchsgruppen für Ionenkanalstruktur (1997–2003) und Entwicklungsgenetik (1999–2005) gegründet.

In den 2010er Jahren hat das Institut die größte grundlegende Neuorientierung seiner bald hundertjährigen Geschichte erlebt. Zentrales Thema der Forschung ist es seither, die komplexe Dynamik molekularer Prozesse in lebenden Zellen, Zellgruppen und Organoiden in Echtzeit zu beobachten und zu manipulieren. Die vier Abteilungen am Institut tragen mit ihrer Expertise auf sich ergänzenden Gebieten dazu bei: die Bestimmung atomarer Struktur (Ilme Schlichting), optische Nanoskopie (Stefan Hell), das Design neuer Reportermoleküle (Kai Johnsson) sowie zelluläre Materialwissenschaft und Biophysik (Joachim Spatz). Sie entwickeln neue Werkzeuge für die biomedizinische Forschung, die zu neuen Ergebnissen, Erkenntnissen und medizinischen Fortschritten führen werden. Das entspricht weiterhin der Gründungsidee, medizinische Forschung durch die enge interdisziplinäre Zusammenarbeit an einem Institut zu fördern.[5]

Forschungsschwerpunkte

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Gegenwärtig hat das Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg vier Abteilungen: Biomolekulare Mechanismen, Chemische Biologie, Zelluläre Biophysik und Optische Nanoskopie. Sie vereinen Expertise aus den Bereichen Chemie, Physik und Materialwissenschaften, um neue Methoden und Technologien für die biomedizinische Grundlagenforschung zu entwickeln mit dem Ziel, perspektivisch neue therapeutische Möglichkeiten zu eröffnen.[6] Die aktuell auf dem Bildungscampus Heilbronn entstehenden Abteilungen werden die Arbeit des Instituts um die Forschung mit künstlicher Intelligenz in der Biomedizin erweitern. Erreicht werden soll, dass Grundlagenforschung und Anwendungen nahtlos verbunden werden, um damit den Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse in die Praxis zu beschleunigen; ein Ansatz des Instituts, den die Dieter Schwarz Stiftung langfristig fördert.[7][8]

"Chemische Biologie" unter Kai Johnsson

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Leben beruht auf dem zeitlich und räumlich orchestrierten Zusammenspiel von Biomolekülen. Der Großteil dieser Prozesse findet für uns jedoch bisher im Verborgenen statt. Die Abteilung Chemische Biologie um den Direktor Kai Johnsson entwickelt deshalb Methoden zur Lokalisierung und Quantifizierung ausgewählter Biomoleküle in lebenden Zellen. Diese Methoden tragen zu einem molekularen Verständnis zellulärer Vorgänge bei und finden darüber hinaus Anwendungen in der Biomedizin.[9]

"Biomolekulare Mechanismen" unter Ilme Schlichting

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Prozesse in lebenden Zellen beruhen auf Wechselwirkungen zwischen abertausenden verschiedenen Moleküle. Um einzelne Prozesse zu verstehen, müssen wir nicht nur die atomaren Strukturen der einzelnen beteiligten Moleküle kennen, sondern vielmehr auch ihre Änderungen während dieser Wechselwirkungen verfolgen. Die Mitarbeiter der Abteilung Biomolekulare Mechanismen entwickeln und verwenden neue Methoden, um auch bei sehr schnellen Ereignissen zu beobachten, wie Eigenschaften und Bewegungen von Atomen zur biologischen Funktion von Molekülen beitragen.[10]

"Optische Nanoskopie" unter Stefan Hell

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Die Abteilung Optische Nanoskopie konzentriert sich auf die Entwicklung, Validierung und Umsetzung von Methoden optischer Mikroskopie, die die klassische Beugungsgrenze weit unterschreiten. Das primäre Ziel dieser Abteilung ist es, die nano-optische molekulare Analyse in (lebenden) Zellen voranzutreiben.[11]

"Zelluläre Biophysik" unter Joachim Spatz

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Das zentrale wissenschaftliche Ziel der Abteilung ist die Entwicklung von Technologien, die auf der interdisziplinären Anwendung von Physik, Chemie, und Materialwissenschaften basieren. So sollen grundlegende Fragestellungen der Zellbiologie und Biomedizin erklärt sowie lebensähnliche Materialien konstruiert werden. Die Erforschung von Zellkohorten, im Hinblick auf ihre Entscheidungsprozesse und Organisation sowie Konstruktion und Funktion von synthetischen Zellen, Designer-Immunzellen und Geweben sind Beispiele der vielfältigen Projekte in der Abteilung für Zelluläre Biophysik.[12]

Am Institut in Heidelberg arbeiten zurzeit fünf Forschungsgruppen

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(Quelle: [13])

  • "Anammox Biochemistry" unter Thomas Barends
  • "Micro Nano and Molecular Systems" unter Peer Fischer
  • "Single Molecule Sensing" unter Viktorija Glembockyte
  • "Protein Assembly" unter Jochen Reinstein
  • "Chemically Induced Proximity" unter Roman Sarott

Emeritus Gruppe Biophysik

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Schwerpunkt der Emeritusgruppe Biophysik unter der Leitung von Kenneth C. Holmes († 2. November 2021) war die Struktur des Myosin-Aktin Komplexes mit atomarer Auflösung.

Research Schools (IMPRS)

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IMPRS for Quantum Dynamics in Physics, Chemistry and Biology

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Die IMPRS for Quantum Dynamics in Physics, Chemistry and Biology ist eine gemeinsame Initiative des Max-Planck-Instituts für Kernphysik, der Ruprecht-Karls-Universität, des Deutschen Krebsforschungszentrums, des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung (alle in Heidelberg) sowie des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung in Darmstadt.

Max Planck Center mit Beteiligung des Instituts

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In dem zum August 2025 neu gegründeten Forschungszentrum Max Planck – Yonsei IBS Center for Deep Tissue Nanoscale Control bündeln Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung, Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie des Verhaltens – caesar in Bonn und des Institute for Basic Science (IBS) an der Yonsei University in Seoul, Südkorea, ihre Expertise. Die drei Partnerinstitutionen erschließen mit dem neuen Zentrum ein zukunftsweisendes Feld der biomedizinischen Grundlagenforschung. Ihr gemeinsames Ziel: Technologien zu entwickeln, mit denen sie Zellen und zelluläre Prozesse unterhalb dicker Gewebeschichten und in komplexen Umgebungen von außen untersuchen und steuern können, ohne das Gewebe dabei zu schädigen.[14]

Zentrale Einrichtungen am Institut

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(Quelle: [15])

Die zentrale Einrichtung „Biomaterialien“ des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung bietet wissenschaftliche und technische Expertise in Mikrofluidiktechnologie, insbesondere in tröpfchenbasierter Mikrofluidik für synthetische Biologie und biomedizinische Anwendungen, und darüber hinaus modernste Technologien für die In-vitro-Entwicklung menschlicher 3-D-Gewebemodelle, die gesunde und kranke Gewebezustände rekonstruieren können.

Lichtmikroskopie

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Die Einrichtung Lichtmikroskopie stellt Wissenschaftlern des Institutes und von außerhalb komplexe, aktuelle Methoden der Lichtmikroskopie und der lichtmikroskopischen Datenanalyse bereit, bietet Unterstützung und Trainings für Probenvorbereitung, Datenaufnahme und Datenanalyse und fördert die Kommunikation und den Austausch von experimentellen Erfahrungen.

Massenspektrometrie

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Die Einrichtung stellt massenspektrometrische Analysen bereit und unterstützt bei der Durchführung. Sie ermöglicht die qualitative Identifizierung kleiner Moleküle, Peptide und Proteine ebenso wie quantitative Analysen.

Proteinexpression und -charakterisierung

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Die Einrichtung bietet wissenschaftliche Expertise und technische Unterstützung, um Forschende in allen Aspekten der Produktion rekombinanter Proteine zu unterstützen – vom Konstruktdesign bis zum gereinigten Produkt. Sie stellt außerdem eine umfassende biochemische und biophysikalische Charakterisierung gereinigter Makromoleküle bereit.

Die Bibliothek des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung ist eine wissenschaftliche Präsenz- und Spezialbibliothek. Sie dient der Lehre und Forschung im Bereich der Life Sciences, Chemie, Biologie und Physik.

Max-Planck-Haus

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Das Max-Planck-Haus Heidelberg ist das gemeinsam genutzte Gästehaus der vier Heidelberger Max-Planck-Institute und steht allen Wissenschaftlern und Verwaltungsmitarbeitern der Max-Planck-Gesellschaft zur Verfügung. Es befindet sich in unmittelbarer Nähe des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung und des Campus der Universität Heidelberg.[16]

  • Max-Planck-Gesellschaft (Hrsg.): Max-Planck-Institut für medizinische Forschung. In: Berichte und Mitteilungen der Max-Planck-Gesellschaft. Heft 1, 1980. ISSN 0341-7778

Einzelnachweise

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  1. Institute und Forschungsstellen der Kaiser-Wilhelm-/Max-Planck-Gesellschaft 1911-1995. In: Das Harnack-Prinzip. De Gruyter, 31. Dezember 1996, S. 633–640, doi:10.1515/9783110802443.633.
  2. Kaiser Wilhelm Institute / Max Planck Institute for medical Research: 1930 - 2005, Catalogue of an exhibition opened on June 3rd 2005 to celebrate the 75th anniversary of the founding of the Kaiser Wilhelm Institute (later the Max Planck Institute). Band 1. Heidelberg 2005.
  3. Prof. Dr. Ludwig von Krehl: Denkschrift für die Errichtung eines Kaiser Wilhelm Instituts für medizinische Forschung in Heidelberg. 1927.
  4. Max-Planck-Institut kommt nach Heilbronn: Große Freude bei Heilbronner Krebsforschern - STIMME.de. 14. März 2025, abgerufen am 6. Oktober 2025.
  5. Profil. Abgerufen am 24. März 2021.
  6. https://www.mpg.de/forschung/institute/medizinische-forschung
  7. Dieter Schwarz Stiftung fördert langfristig anwendungsorientierte Grundlagenforschung und innovative Talentschmiede. Abgerufen am 6. Oktober 2025.
  8. Dieter-Schwarz-Stiftung holt Max-Planck-Abteilung nach Heilbronn - STIMME.de. 14. März 2025, abgerufen am 6. Oktober 2025.
  9. https://www.mr.mpg.de/13943485/chemical_biology
  10. https://www.mr.mpg.de/abteilungen/biomolekulare_mechanismen
  11. https://www.mpibpc.mpg.de/de/hell
  12. https://www.mr.mpg.de/13943515/cellular_biophysics
  13. https://www.mr.mpg.de/forschung/gruppen
  14. Neues Max Planck Center mit Südkorea. Abgerufen am 6. Oktober 2025.
  15. Zentrale Wissenschaftliche Einrichtungen. Abgerufen am 6. Oktober 2025.
  16. Max-Planck-Haus. Abgerufen am 6. Oktober 2025.

Koordinaten: 49° 24′ 43,6″ N, 8° 40′ 33,6″ O