Aktuelles aus der Abteilung Physik lebender Materie

Das Lorentz-Theorem lässt sich nun auch auf Flüssigkeiten mit gebrochenen Symmetrien anwenden. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) in Göttingen haben einen Weg gefunden, diesen klassischen Lehrsatz auf Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Viskosität auszuweiten. Ihre Entdeckung eröffnet einen neuen Weg zur Erforschung von Systemen mit gebrochener Symmetrie. mehr

Wie viel Energie ein Mikroschwimmer zur Fortbewegung benötigt, lässt sich nun leichter bestimmen. Wissenschaftler der Abteilung Physik Lebender Materie am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) haben ein allgemeines Theorem aufgestellt, mit dem die für den Antrieb benötigte minimale Energie berechnet werden kann. Diese Erkenntnisse verbessern das Verständnis für den praktischen Einsatz von Mikroschwimmern, wie beispielsweise beim gezielten Transport von Molekülen und Substraten. mehr

Ein neues Modell zeigt wie Interaktionen zwischen Bakterienarten dynamische Muster hervorrufen können mehr

Randbereiche beschleunigen die Synchronisation der Schlagmuster von Flimmerhärchen mehr

Ein neues Modell erlaubt besseres Verständnis für die Selbstorganisation von Molekülen zu lebenden Strukturen mehr

Neue Theorie zur selbständigen Umgestaltung von Strukturen mehr

Enzymatische Reaktionen schaffen Mikroumgebungen für die Organisation zellulärer Prozesse mehr

Neue Navigationsstrategien für Mikroschwimmer mehr

Forschende aus Göttingen und Twente decken physikalische Mechanismen hinter der Bewegung von Mikroschwimmern auf mehr

Einem Forschungsteam unter Leitung der Technischen Universität München (TUM) ist es erstmals gelungen, einen molekularen Elektromotor mit der Methode des DNA-Origami herzustellen. Die winzige Maschine aus Erbgut-Material setzt sich selbst zusammen und wandelt elektrische Energie in Bewegungsenergie um. Die neuen Nanomotoren lassen sich ein- und ausschalten und die Forschenden können Rotationsgeschwindigkeit und -richtung kontrollieren. mehr

Wenn verschiedene Zelltypen auf engem Raum miteinander konkurrieren, haben diejenigen eine bessere Chance ihre Umgebung zu dominieren, die abgestorbene Zellen schneller entfernen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) zeigten in ihrem Modell, dass nicht nur eine hohe Vermehrungsrate, sondern auch die schnelle Beseitigung toter Zellen einen Wettbewerbsvorteil darstellt. Sie mischten zwei Zellpopulationen, die sich nur in der Abtragungsrate unterscheiden und zeigten, dass bereits nach wenigen Generationen die Population mit der höheren Abtragungsrate beginnt, den begrenzten Raum zu dominieren. mehr

Die Abteilung Physik Lebender Materie des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) hat einen Zusammenhang zwischen der Erzeugung von Entropie und den topologischen Eigenschaften eines Systems entdeckt. In ihrer Studie, die kürzlich in Nature Communications veröffentlicht wurde, untersuchten die Wissenschaftler*innen die zufällige Bewegung von Teilchen in Wirbelströmen. Sie fanden heraus, dass sich die Fluktuationen bei der Entropieerzeugung nur anhand der Anzahl der Windungen um den Wirbel, unabhängig von der Form oder Größe der Bewegungsbahn charakterisieren lassen. Diese Erkenntnisse könnten zu einem besseren Verständnis mikroskopischer Systeme beitragen, wie etwa von Mikromotoren oder Teilchen, die sich in biologischen Medien bewegen. mehr

Mechanisch gekoppelte Enzyme zeigen eine Steigerung ihrer katalytischen Effizienz - das ist das Ergebnis einer Studie der Gruppe von Ramin Golestanian und Jaime Agudo-Canalejo vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass Enzyme von der Zusammenarbeit profitieren und die für einzelne Enzyme erforderliche Aktivierungsenergie vermeiden können. Auf diese Weise können zwei Enzyme Hand in Hand arbeiten, um einen insgesamt schnelleren Umsatz einer chemischen Reaktion zu erreichen. Die Studie wurde kürzlich in Physical Review Letters veröffentlicht. mehr

Ein neues Modell beschreibt die Koordination schlagender Flimmerhärchen und erlaubt es ihr funktionelles Verhalten vorherzusagen. Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) untersuchten die Bildung metachronischer Wellen in Gruppierungen von Zilien und die Auswirkungen von äußeren Einflüssen auf diese. Das Modell ermöglicht ein besseres Verständnis der fundamentalen Rolle, die Zilien in vielen biologischen Prozessen spielen und legt den Grundstein, um sie zu modifizieren. Auf der einen Seite könnte dies die entsprechenden medizinischen Diagnosen und Behandlungen verbessern, auf der anderen Seite auch bei der Entwicklung künstlicher Systeme im Bereich der Mikrotechnik helfen. mehr

Ein aus Quantensystemen bekanntes Phänomen wurde nun auch im Zusammenhang mit biologischen Systemen beschrieben: In einer neuen Studie, die in Physical Review X veröffentlicht wurde, zeigen Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) in Göttingen, dass der Begriff des topologischen Schutzes auch für biochemische Netzwerke gelten kann. Da diese typischerweise sehr komplex sind und dennoch sehr stabil gegenüber Veränderungen bleiben, kann die Topologie bei der Entstehung von robusten Schwingungen helfen. Das von den Wissenschaftlern entwickelte Modell macht den topologischen Werkzeugkasten, der typischerweise nur zur Beschreibung von Quantensystemen verwendet wird, nun auch für die Biologie verfügbar. mehr

Elektrisch leitende Lösungen, „Elektrolyte“, sind nicht nur in Batterien und Kondensatoren allgegenwärtig, sondern auch in Biofluiden wie Blutplasma. Von großer praktischer Bedeutung ist es daher zu verstehen, wie Elektrolyte genutzt werden können, um lebende Zellen oder andere Objekte, die in sie eingetaucht sind, zu kontrollieren. In einer neuen Studie, die in Physical Review Letters veröffentlicht wurde, decken Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) in Göttingen und der Universität Oxford auf, wie Kräfte in Elektrolytlösungen über große Distanzen hinweg und mit einem beispiellosen Maß an Kontrolle übertragen werden können. mehr

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen zeigen, dass magnetfeldempfindliche Mikroschwimmer unter bestimmten Bedingungen in der Lage sind, sich in eine neue Phase zu organisieren, und damit analoge Eigenschaften haben, wie sie bei ultra-kalten Quantengasen beobachtet werden. mehr

Forscher am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation zeigen, dass das Geheimnis des optimalen Mikroschwimmens in der Natur liegt: Ein effizienter Mikroschwimmer kann seine Schwimmtechniken von einem unerwarteten Mentor erlernen: einer Luftblase. mehr

27. Oktorber 2020 (in englischer Sprache)
Pressemitteilung des American Institute of Physics über die  Publikation "Stochastic effects on the dynamics of an epidemic due to population subdivision" von Philip Bittihn und Ramin Golestanian in Chaos. mehr

Ein neues Modell, das die Organisation von Organismen beschreibt, könnte helfen, biologische Prozesse besser zu verstehen mehr

Weiche Materie auf neuen Wegen zur Selbstorganisation mehr

29. Juli 2020 (in englischer Sprache)
Für den Erfolg sind strikte lokale Eindämmung und geringe Anzahl überregionaler Infektionen entscheidend mehr

Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation finden neue Mechanismen der Proteinregulation mehr

Wechselwirkungen zwischen chemisch aktiven Teilchen können so komplex sein wie menschliche Beziehungen mehr

19. Juli 2019 (in englischer Sprache)
Berichterstattung in Physics Buzz über den kürzlich in Physical Review Letters publizierten Artikel von Jaime Agudo-Canalejo und Ramin Golestanian. mehr

Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation zeigen neuen Mechanismus der Selbstorganisation lebender Materie. mehr

Ramin Golestanian, Direktor am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) bot Führung über Göttinger Stadtfriedhof mehr

MPIDS Forscher erhält zweijähriges Stipendium der Alexander-von-Humboldt-Stiftung mehr

Ramin Golestanian, neuberufener Direktor am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation gibt renommierter Zeitschrift  "Physics" der Amerikanische Physikalischen Gesellschaft (APS) ein Interview mehr

Ramin Golestanian neuer Direktor am MPI für Dynamik und Selbstorganisation mehr