Der Begriff Biomineralisation beinhaltet die Bildung anorganischer Festkörper durch Lebewesen, ein faszinierender Vorgang, der die belebte Natur mit dem Reich der vermeintlich unbelebten anorganischen Festkörper verbindet. Biominerale haben eine vielzahl unterschiedlicher biologischer Funktionen, die auf der hierarchischen Strukturierung bioorganisch-anorganischer Composite auf verschiedenen Längenskalen vom Angstrom bis zum Zentimeter beruhen. Die Synthese solch komplexer Materialien ist mit heutigen Mitteln der synthetischen Festkörperchemie nicht möglich, und bevor bio-inspirierte Materialsynthesen erfolgreich entwickelt werden können, müssen die in der Natur ablaufenden Vorgänge wohl verstanden sein. In diesem Sinne liegt das Ziel des Schwerpunktsprogramms in der Aufklärung der grundlegenden Prozesse der Biomineralisation durch die gemeinsame Arbeit von biologisch und biochemisch ausgerichteten Arbeitsgruppen mit Gruppen aus dem Bereich der Anorganischen und der Analytischen Chemie sowie aus anderen beteiligten Gebieten.
Die Untersuchungen erfolgen beispielhaft an den drei Stoffklassen Calciumcarbonat, Siliciumdioxid und Apatit. Wesentliche Fragestellungen betreffen den Aufbau der molekularen biochemischen Matrix und ihrer genetisch kontrollierten Bildung, den biologischen Transport anorganischer Precursor-Species, die Keimbildung anorganischer Festkörper auf biologischen Matrices, das biologisch kontrollierte Wachstum anorganischer Festkörper, die biologisch kontrollierte Ausbildung hierarchisch geordneter Aggregate sowie die Strukturen und die Funktionen des bioorganisch-anorganischen Composits. Rein biologische Studien zur Funktion von Biomineralen gehören nicht zum Umfang des Förderprogramms, sofern sie nicht deutliche Bezüge zu den hierarchischen Strukturen der anorganischen Festkörper und zu ihren Bildungsprozessen aufweisen. Ebenso müssen synthetische Modellsysteme, die versuchen, Teilaspekte der Biomineralisationsprozesse ex vivo nach zu vollziehen, sich eng an die biologischen Systeme anlehnen und die an ihnen gewonnenen Kenntnisse berücksichtigen.
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