14.10.2014

Nobelpreis für Beiersdorf-Kooperationspartner

Beiersdorf-Kooperationspartner Professor Dr. Stefan Hell, Direktor am Göttinger Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, wird zusammen mit Eric Betzig und William Moerner aus den USA für seine bahnbrechende Erfindung der STED-Mikroskopie mit dem Chemie-Nobelpreis ausgezeichnet. © Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie
Beiersdorf-Kooperationspartner Professor Dr. Stefan Hell, Direktor am Göttinger Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, wird zusammen mit Eric Betzig und William Moerner aus den USA für seine bahnbrechende Erfindung der STED-Mikroskopie mit dem Chemie-Nobelpreis ausgezeichnet. © Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

Die diesjährige Verkündung des Chemie-Nobelpreises war für die Beiersdorf Forschung & Entwicklung besonders interessant – denn mit dem höchsten Wissenschaftspreis wurde diesmal ein Kooperationspartner von Beiersdorf geehrt: Professor Dr. Stefan Hell, Direktor am Göttinger Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, wird zusammen mit Eric Betzig und William Moerner aus den USA für seine bahnbrechende Erfindung der STED-Mikroskopie mit dem Chemie-Nobelpreis ausgezeichnet. Mit der sogenannten GSDIM-Technik nutzt Dr. Frank Fischer, Leiter des Beiersdorf Forschungslabors Mikroskopie, eine Weiterentwicklung der Methode des künftigen deutschen Nobelpreisträgers. GSDIM steht für „ground state depletion individual molecule return microscopy”. Die GSDIM-Technik wird im Rahmen des Verbundprojektes „GSDIM-Weitfeld-Nanoskopie“ durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Die preisgekrönte Technologie

Dr. Stefan Hell ist es gelungen, die fundamentale Grenze des Auflösungslimits optischer Mikroskope zu knacken. Bis dahin konnte man mit Lichtmikroskopen zwei Objekte nicht mehr voneinander unterscheiden, sobald ihr Abstand kleiner als etwa 200 Nanometer war. Schuld ist die Beugung des Lichts an den beiden Objekten, wodurch sie nach der Abbildung durch das Mikroskop im Auge des Beobachters zu einem Objekt verschwimmen. Stefan Hell und die US-Forscher Eric Betzig und William Moerner fanden Wege, dieses Gesetz zu umgehen und erhielten für die Entwicklung der superauflösenden Fluoreszenzmikroskopie nun den Nobelpreis für Chemie.

Mit dem Labor Mikroskopie schlossen sich die Forscherin Sonja Pagel-Wolff (links), die Doktorandin Meike Halm (zweite von links) zusammen mit ihrem Laborleiter Dr. Frank Fischer (rechts) 2011 dem GSDIM-Verbund an. Tatkräftig werden sie unterstützt von Forscher Martin Sattler (Mitte) und Doktorand Daniel Mellem (zweiter von rechts).
Mit dem Labor Mikroskopie schlossen sich die Forscherin Sonja Pagel-Wolff (links), die Doktorandin Meike Halm (zweite von links) zusammen mit ihrem Laborleiter Dr. Frank Fischer (rechts) 2011 dem GSDIM-Verbund an. Tatkräftig werden sie unterstützt von Forscher Martin Sattler (Mitte) und Doktorand Daniel Mellem (zweiter von rechts).

Mit ausgezeichneten Partnern lebende Hautzellen nun ganz genau anschauen

„Professor Hell ist einer der weltweit führenden Mikroskopie-Experten, vielseitig interessiert, zielstrebig und humorvoll. Mit ihm lässt es sich sehr gut zusammenarbeiten“ meint Frank Fischer. Mit im Boot des Verbundprojektes „GSDIM-Weitfeld-Nanoskopie“ ist der Mikroskopie-Hersteller Leica Microsystems GmbH aus Mannheim und der Hersteller schneller wissenschaftlicher Kameras PCO aus Kelheim. 

Die GSDIM-Methode hat den Vorteil, dass Zellen durch die Art des verwendeten Laserlichts schonender abgebildet werden können. „So wird nun ein sehr scharfer Blick in lebende Hautzellen möglich“, freut sich Dr. Fischer und ergänzt: „Der Verbund ist im Rahmen der Förderinitiative „Optische Technologien in den Lebenswissenschaften – Grundlagen zellulärer Funktionen" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) entstanden.“ Beiersdorf möchte hier neue Einblicke in die komplexen Vorgänge der Hautalterung gewinnen und erforschen, wie sich zelluläre Strukturen durch die Alterung verändern. Ziel ist es durch kosmetische Behandlungen die Strukturveränderungen aufzuhalten oder sogar rückgängig zu machen.

Im GSDIM-Verbundprojekt untersuchen Beiersdorf Forscherin Sonja Pagel-Wolff und Dr. Frank Fischer, Leiter des Labors Mikroskopie, zusammen mit der Doktorandin Meike Halm und dem Bachelorstudent Robin Sieg daher die kleinsten altersbedingten Strukturveränderungen innerhalb der Haut und wie sich diese Strukturen mit der Zugabe von Wirkstoffen in lebenden Zellen verändern.

Vielversprechende erste Erkenntnisse

„Uns ist bisher gelungen, Strukturen des zellulären Stützgerüstes und Unterstrukturen von Bindegewebsfasern sowie von den Kraftwerken der Zellen, den Mitochondrien, gezielt zu markieren und an lebenden Zellen abzubilden“, freut sich Dr. Fischer. Die mit der Alterung einhergehenden Struktur-veränderungen können nun besser beobachtet und die strukturelle Verbesserung durch Anti-Aging-Wirkstoffe besser entdeckt oder nachvollzogen werden.

Tubulinfasern in einer Hautzelle in einem guten Lichtmikroskop (links) und im GSD-Mikroskop (rechts).
Tubulinfasern in einer Hautzelle in einem guten Lichtmikroskop (links) und im GSD-Mikroskop (rechts).

Über GSDIM

Das Verbundprojekt GSDIM ist Teil der Förderinitiative „Optische Technologien in den Lebenswissenschaften – Grundlagen zellulärer Funktionen" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Ziel dieser Fördermaßnahme des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) ist die Unterstützung deutscher Unternehmen und Forschungsinstitute bei der Bereitstellung innovativer optischer Technologien für die Lebenswissenschaften. Die bisherigen Aktivitäten des BMBF haben dazu geführt, dass die deutsche Industrie und Forschungslandschaft in diesem Bereich führend ist. Die Förderinitiative soll die Unternehmen dabei unterstützen, das enorme Marktpotenzial weiter zu erschließen und eine internationale Spitzenposition im weltweiten Wettbewerb zu erhalten, um so Innovation und Wachstum in Deutschland zu generieren. Wichtige Förderkriterien sind wissenschaftliche und technische Exzellenz, Umsetzungsstrategien sowie die Bedeutung des Beitrags zur Lösung der aktuellen gesellschaftlich relevanten Fragestellungen im Sinne der Hightech-Strategie, wie z.B. die Alterung. Hier ist für Beiersdorf besonders die Hautalterung von großem Interesse. Die Teilnehmer des Verbundes sind sich über die Notwendigkeit bewusst, die unterschiedlichen wissenschaftlichen Disziplinen zusammenzuführen. Physikalische Prinzipien, mikroskopische HighTech und chemische Expertise für die Herstellung geeigneter Marker helfen, biologische Systeme und Strukturen zu verstehen und damit der Hautalterung auf den Grund zu gehen. 

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