Archiv der Kategorie: Nanotechnologie

Wenn alle an der DNA zerren

Veröffentlicht am von

Presseinformation der LMU München vom 17.03.2010

Molekulare Kräfte kontrollieren Form von Nanobausteinen

Die gezielte Manipulation von Strukturen im Nanometerbereich ist eine Grundlage der modernen Biotechnologie. Zu den vielseitigsten Bausteinen im Bereich von Millionstel Millimetern gehört die DNA, der Träger der Erbinformation. Im Organismus kommt das Molekül in linearen und zirkulären Formen vor, aus denen dann technologisch höhere Strukturen erzeugt werden können. Deren spezifische Form ist die Folge eines Wechselspiels mehrerer physikalischer Kräfte. LMU-Forscher um den Biophysiker Professor Erwin Frey konnten in Zusammenarbeit mit Schweizer Wissenschaftlern nun klären, welches Gewicht diese Kräfte jeweils haben und welche effektive Form der Bausteine daraus resultiert. „Insgesamt ist uns eine quantitative Beschreibung von DNA-Ringen gelungen, sodass nun molekulare Eigenschaften wie etwa die Steifigkeit und der DNA-Durchmesser in nanoskopische Größen wie Form und Ausdehnung des Polymerrings übersetzt werden können“, sagt Frey. „Wir hoffen, dass dieses Verständnis die technologische Entwicklung neuartiger Nanostrukturen ermöglicht.“ (Nanoletters online, 17. März 2010)

Die DNA weist einzigartige chemische Eigenschaften auf, die es ihr ermöglichen, sich selbst zusammenzubauen. In der Nanotechnologie wird das Molekül daher – anders als im Körper – nicht als Träger von Erbinformation genutzt, sondern als Baustein für eine Vielzahl von Strukturen. Ähnliches gilt für andere zelluläre Moleküle. Diese selbst aus vielen Untereinheiten bestehenden Bausteine, sogenannte Polymere, müssen aber gezielt manipuliert werden können, um die gewünschten Nanostrukturen zu bilden. Die Grundlage dafür ist das Verständnis der Kräfte, die Nanobausteinen wie dem DNA-Molekül spezifische Formen verleihen. Aus geometrischer Sicht bilden lineare Filamente hier die einfachsten Bausteine, während ringförmige Polymere die nächsthöhere Stufe der Komplexität sind.

Welche Form sich letztlich ausbildet, wird durch ein Wechselspiel physikalischer Kräfte bestimmt. So begünstigt die entropische Kraft eine „geknäulte“, insgesamt stark verkrümmte Struktur, der die Biegesteifigkeit entgegenwirkt. Eine wichtige Rolle spielt auch die sogenannte sterische Verdrängung der einzelnen Polymersegmente. „Fraglich war nun, wieviel die einzelnen, auf molekularen Eigenschaften beruhenden Kräfte beitragen“, berichtet Frey. „Das ist wichtig, weil die effektive Form der Bausteine daraus resultiert.“ Das Team um Frey hat deshalb in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Professor Giovanni Dietler vom „Laboratory of the Physics of Living Matter“ (EPFL) in Lausanne die Größe und Form zweidimensionaler halbflexibler DNA-Polymerringe untersucht.

Experimentell variierten die Forscher unter anderem die Länge der DNA-Stränge, um den Einfluss von elastischen und entropischen Kräften zu verändern. Durch theoretische Überlegungen wurde der Beitrag der sterischen Verdrängung untersucht. „Es hat sich unter anderem gezeigt, dass bei geringer Steifigkeit die dominierenden entropischen Kräfte kleine zigarrenförmige Knäuel entstehen lassen“, so Frey. „Eine große Steifigkeit formt das Polymer dagegen als ausgedehnte Ellipse. Insgesamt ist uns eine quantitative Beschreibung von DNA-Ringen gelungen, sodass nun molekulare Eigenschaften wie die Steifigkeit in nanoskopische Größen wie Form und Ausdehnung des Polymerringes übersetzt werden können – was die technologische Entwicklung von Nanostrukturen begünstigen sollte.“ (suwe)

Das Projekt wurde im Rahmen des Exzellenzclusters „Nanosystems Initiative Munich“ (NIM) durchgeführt sowie im Zuges des Strategieprozesses LMUinnovativ gefördert.

Publikation:
„Excluded volume effects on semiflexible ring polymers“,
Fabian Drube, Karen Alim, Guillaume Witz, Giovanni Dietler, and Erwin Frey,
Nanoletters online, 17. März 2010

Externer Link: www.uni-muenchen.de

Zellen erobern den Raum

Veröffentlicht am von

Presseinformation des KIT (Karlsruher Institut für Technologie) vom 02.03.2010

Karlsruher Wissenschaftler entwickeln elastische dreidimensionale Mikrostrukturen für die Zellkultur

Trotz ihrer Bedeutung für die biologische Forschung hat die klassische Zellkultur ihre Grenzen: Im Gewebe leben Zellen im räumlichen Verband, während sie in der Kulturschale nur in zwei Dimensionen wachsen können. Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben jetzt ein Verfahren vorgestellt, mit dem sie beliebig strukturierte dreidimensionale und flexible Substrate herstellen können. Die Methode eröffnet neue Möglichkeiten für die Erforschung der Zellbewegung und -differenzierung. (Advanced Materials 22, 868 (2010))

Die Welt ist eine Scheibe – zumindest für Zellen auf dem Boden einer Petrischale. Außer in der obersten Zellschicht etwa auf der Haut oder im Darm leben Zellen im Organismus aber in einer dreidimensionalen und flexiblen Umgebung. „Sie treten auf ihrer gesamten Oberfläche in Kontakt mit Nachbarzellen und der extrazellulären Matrix, die dem Körpergewebe Festigkeit und Elastizität verleiht“, erläutert Professor Martin Bastmeyer vom DFG-Centrum für Funktionelle Nanostrukturen (CFN) des KIT. An deren Fasern, die aus unterschiedlichen Molekülen bestehen, können Zellen fest anhaften oder sich wie in einem dreidimensionalen Klettergerüst fortbewegen. Zusammensetzung und Struktur der Matrix beeinflussen Verhalten und Entwicklung der Zellen, die wiederum die Matrix auf- oder umbauen und verformen.

Dieses Wechselspiel untersucht Bastmeyer mit seinen neuen künstlichen Strukturen aus elastischen, langen Elementen mit einem Durchmesser von weniger als einem Tausendstel Millimeter. Für ihre Herstellung nutzt die Arbeitsgruppe ein als Direktes Laserschreiben (DLS) bezeichnetes Verfahren, das die Physiker Professor Martin Wegener und Dr. Georg von Freymann am CFN entwickelt haben. Dabei schreibt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift in drei Dimensionen. Bei der Entwicklung bleiben die belichteten Bereiche stehen, die dann mit einem Protein beschichtet werden, an dem die Zellen anhaften können.

Auf diesen Strukturen ausgesäte Herzzellen aus Hühnerembryonen beginnen nach wenigen Tagen, sich rhythmisch zusammenzuziehen und die elastischen, dünnen Balken zu verbiegen. „Vergleichende Messungen mit dem Rasterkraftmikroskop zeigen, dass sie dabei eine Zugkraft von 47 Nanonewton entwickeln. Das würde ausreichen, um eine Masse von etwa fünf Millionstel Gramm zu bewegen“, erklärt die Biologin Dr. Franziska Klein. „Grob gerechnet könnte ein Würfel aus dicht gepackten Zellen mit einer Kantenlänge von fünf Zentimetern fast fünf Kilogramm anheben.“

Weiterführende Experimente mit anderen Strukturen sollen klären, wie Zellen auf unterschiedliche mechanische Eigenschaften und räumliche Gegebenheiten ihrer Umgebung reagieren. Hierfür will das Team aus Biologen und Physikern größere und komplexere Strukturen realisieren, in die Zellen wie in einen porösen Schwamm einwandern können. Die Ergebnisse könnten dabei helfen, Kulturbedingungen für die Gewebezucht und die Regenerative Medizin mit Stammzellen zu optimieren. (gk)

Literatur:
Elastic Fully Three-dimensional Microstructure Scaffolds for Cell Force Measurements. Franziska Klein, Thomas Striebel, Joachim Fischer, Zhongxiang Jiang, Clemens M. Franz, Georg von Freymann, Martin Wegener, and Martin Bastmeyer. Advanced Materials 22, 868 (2010)
DOI: 10.1002/adma.201090016

Externer Link: www.kit.edu

Der Seife auf den Leim gegangen

Veröffentlicht am von

Presseinformation der Max-Planck-Gesellschaft vom 19.02.2010

Seifen und andere Detergenzien wirken zumindest in Nano-Emulsionen offenbar anders als bislang angenommen

Impfstoffe, medizinische Sprays, möglicherweise aber auch Cremes oder Salben müssen künftig vielleicht neu gemischt werden. Denn die Substanzen, die diese Emulsionen stabilisieren, wirken entweder kaum oder anders als seit gut 100 Jahren gedacht. Physiker des Max-Planck-Instituts für Metallforschung haben festgestellt, dass Tröpfchen in Nano-Emulsionen wie etwa in Impfstoff-Zubereitungen kaum von Detergenzien eingehüllt werden. Detergenzien, zu denen auch Seife gehört, werden Emulsionen zugesetzt, um Öltröpfchen in einer wässrigen Umgebung zu stabilisieren. Sie bestehen aus einem öllöslichen und einem wasserlöslichen Teil und sollen zwischen den beiden Flüssigkeiten vermitteln, indem sie die Oberflächenspannung zwischen ihnen herabsetzen. Das tun sie aber zumindest in Emulsionen mit nanoskopischen Tröpfchen längst nicht so effektiv wie bislang angenommen. (J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 2122-2123)

Man darf nicht alles glauben, was in Lehrbüchern steht. Das muss Sylvie Roke, Leiterin einer Max-Planck Forschergruppe am Max-Planck-Institut für Metallforschung, derzeit immer wieder Studenten, aber auch erfahrenen Kollegen erklären. Seit 100 Jahren vermitteln physikalische Lehrbücher ein Bild von stabilen Emulsionen, das zwar einleuchtet, aber offenbar falsch ist: Demnach setzten sich die gleichermaßen öl- wie wasserlöslichen Moleküle einer Seife auf die Oberflächen der winzigen Öltröpfchen, die in einer wässrigen Umgebung schweben. Auf diese Weise reduziere die Seife die Oberflächenspannung des Wassers und stabilisiere die Emulsionen. Doch diese Vermittler-Rolle erfüllen die Seifen-Moleküle in viel geringerem Maße als bislang gedacht, wie Sylvie Roke und ihre Mitarbeiter jetzt festgestellt haben.

Die Physikerin hat eine Methode entwickelt, um gezielt den molekularen Aufbau von Kolloid-Oberflächen zu untersuchen – dazu gehören auch Öltröpfchen in einer Emulsion. Diese Methode heißt Schwingungs-Summen-Frequenz-Spektroskopie und ermittelt aus charakteristischen Schwingungen der Oberflächen-Moleküle nicht nur, welche Substanzen auf den Öltröpfchen sitzen, sondern auch in welchen Mengen. Auf diese Weise hat das Team von Sylvie Roke verschiedene Mischungen aus Wasser, Öl und Natriumdodecylsulfat (NDS) – einem gängigen Detergenz in Shampoos und Cremes – untersucht. Die Flüssigkeiten mischen die Forscher so gut, dass die Öltröpfchen keine 100 Nanometer mehr messen. Und wie sie festgestellt haben, umgeben sich die Öltröpfchen nur mit wenigen NDS-Molekülen. Das ändert sich auch kaum, selbst wenn die Forscher die NDS-Konzentration in der Mischung drastisch erhöhen.

Aus der Menge der NDS-Moleküle auf den Öltröpfchen berechneten die Physiker, wie stark das Detergenz die Oberflächenspannung zwischen Wasser und Öl reduziert. „Der Effekt ist marginal und fällt viel geringer aus als in planaren Systemen“, sagt Sylvie Roke. Als planares System bezeichnet die Physikerin eine Mischung, in der sich Öl über eine Seifenlösung schichtet. An solchen Schichtsystemen hatten Forscher vor gut 100 Jahren untersucht, wie Seife die Oberflächenspannung zwischen Öl und Wasser senkt: Die Seifenmoleküle ordnen sich an der Grenze der beiden Flüssigkeiten so an, dass ihr wasserlöslicher Kopf im Wasser steckt und der öllösliche Schwanz ins Öl ragt.

Um den Aufbau von Emulsionen, in denen sich das Öl im Wasser tropfenförmig verteilt, zu untersuchen, fehlte bis vor kurzem eine geeignete Methode. Also schlossen die Physiker aus den Untersuchungen, die sie vor 100 Jahren an Schichtsystemen machten, auf Emulsionen: Darin werde ein Detergenz sicherlich genauso verhindern, dass sich Öl und Wasser trennen. „Selbst die Gutachter unserer Ergebnisse hielten daran fest und lehnten unsere Arbeit mehrmals ab“, sagt Roke: „Aber ich bin mir sicher, dass wir die Lehrbücher ändern müssen.“ Sie geht sogar davon aus, dass Chemiker in Berechnungen schon mehrfach Hinweise gefunden haben, die der etablierten Theorie widersprechen: „Aber wahrscheinlich haben sie ihren Ergebnissen nicht getraut“, so Roke. Nun hat sie nach Vorträgen auf Konferenzen von Kollegen aber auch schon gehört, die Ergebnisse könnten erklären, warum die eignen Experimente nicht funktionieren.

Jetzt wollen sie und ihre Mitarbeiter herausfinden, was Nano-Emulsionen, die in der Medizin oft Anwendung finden, tatsächlich stabilisiert. „Vielleicht brauchen wir dafür gar kein Detergenz“, sagt Sylvie Roke: „Die Seife könnte aber auch einfach nur anders wirken als bislang gedacht.“ Und das möglicherweise nicht nur in Nano-Emulsionen. Um das zu prüfen, werden die Forscher auch Emulsionen mit größeren Tröpfchen – also zum Beispiel Cremes und Salben – mit ihrer Methode inspizieren. „Wir haben uns sogar einen Trick überlegt, um die Wirkung von Spülmittel zu untersuchen“, sagt Roke: „Ob das klappt, wissen wir aber noch nicht.“ [PH]

Originalveröffentlichung:
Hilton B. de Aguiar, Alex G. F. de Beer, Matthew L. Strader and Sylvie Roke
The Interfacial Tension of Nanoscopic Oil Droplets in Water Is Hardly Affected by SDS Surfactant
J. Am. Chem. Soc., 2010, 132 (7), pp 2122-2123; DOI: 10.1021/ja9095158

Externer Link: www.mpg.de

Wenn Moleküle einen Reifenabdruck hinterlassen

Veröffentlicht am von

Presseinformation der LMU München vom 17.02.2010

Neuer Ansatz soll molekulare Selbstorganisation optimieren

Manche Moleküle können sich auf Oberflächen in spezifischen Mustern selbst anordnen. Diese Selbstorganisation spielt bei technischen Anwendungen eine Rolle, die auf funktionellen Oberflächenstrukturen beruhen. Bislang konnten diese Prozesse aber kaum gesteuert oder vorhergesagt werden. Einem Forscherteam unter der Leitung der Physikerin Dr. Bianca Hermann vom „Center for NanoScience“ (CeNS) der LMU München gelang hier nun, ein Durchbruch: Eine Kombination aus statistischer Physik und detaillierten Simulationen mit rastertunnelmikroskopischen Aufnahmen lieferte ein vereinfachtes Modell zur Vorhersage der Muster. „Wir können nun in der Theorie eine Vielzahl von Mustern reproduzieren, die überraschend gut mit den experimentell beobachteten Mustern übereinstimmen“, sagt Hermann. „Diesen Ansatz wollen wir nun auf andere Oberflächensymmetrien ausdehnen. Schon jetzt könnten viele Anwendungen in der molekularen Elektronik, Sensorik, Katalyse und Photovoltaik von unserem Modell profitieren. Denn wenn Oberflächenstrukturen besser vorhergesagt werden, können die molekularen Komponenten schon in der Synthese gezielter optimiert werden.“ (NanoLetters online, 16. Februar 2009)

Wenn die Natur ihr eigener Ingenieur ist, ordnen sich Moleküle selbst zu komplexen Strukturen an – als Voraussetzung für die Bildung von Membranen, Zellen und anderen molekularen Systemen. Dieses ressourcenschonende Konzept liefert aber auch in der molekularen Elektronik, Sensorik, Katalyse und Photovoltaik funktionale Oberflächenstrukturen. Bei deren Herstellung werden die molekularen Komponenten auf ein Trägermaterial, das Substrat, aufgebracht und finden dann selbst ihren Platz im angestrebten molekularen Netzwerk. Je nach Anwendung zeigen die Bausteine spezifische elektronische, katalytische, sensorische oder photovoltaische Eigenschaften. Die Optimierung dieser hochfunktionellen Molekülschichten hängt aber noch von „try and error“ ab und ist deshalb anspruchsvoll und zeitaufwendig.

In der Zusammenarbeit der Arbeitsgruppen von Dr. Bianca Hermann, PD Dr. Thomas Franosch und Professor Erwin Frey im Exzellenzcluster „Nanosystems Initiative Munich“ (NIM) gelang nun die Entwicklung eines vereinfachten Modells der molekularen Wechselwirkungen. Dieser Ansatz beruht auf statistischer Physik in einer sogenannten Monte-Carlo-Methodik und detaillierten Simulationen der molekularen Mechanik zusammen mit hochaufgelösten rastertunnelmikroskopischen Aufnahmen. Die Doktorandin Marta Balbás Gambra hat in diesem theoretischen Modell Hunderte von Molekülen am Computer zufällig ausgerichtet, um einen Anfangszustand zu simulieren. Diese schematischen Molekülkörper werden dann – in der Berechnung – energetisch angeregt, um Muster zu bilden.

So kann eine – im Vergleich zur Natur – außergewöhnlich große Vielzahl an Mustern erzeugt werden, die in hoher Übereinstimmung auch bei den Experimenten mit dem Rastertunnelmikroskop gefunden werden. „Wir haben sogar ein Muster zunächst theoretisch vorhergesagt und später mit dem Rastertunnelmikroskop nachgewiesen“, berichtet der Doktorand Carsten Rohr. Nach der Thermodynamik der Physik streben alle Systeme danach, den energetisch günstigsten Zustand einzunehmen. Experimentell wurde gezeigt, dass sich die molekularen Muster ineinander umwandeln können – bis überwiegend nur eine Art „Reifenspurmuster“ vorliegt. Dessen günstige energetische Bilanz wurde ebenfalls richtig mit dem „Monte-Carlo-Ansatz“ vorhergesagt.

„Letztlich konnten wir zeigen, dass sehr elementare geometrische Eigenschaften der Moleküle diese Vielzahl an Mustern codieren“, erklärt der Theoretiker Franosch. „Wir wollen unseren Ansatz nun auch auf andere Substrate, also Oberflächen anderer Symmetrie, ausdehnen. Bereits jetzt aber ist unser Modell ein wichtiges theoretisches Werkzeug, weil es funktionale Oberflächenstrukturen vorhersagen hilft. Damit können die Moleküle schon während der Synthese optimiert werden, um die gewünschten Eigenschaften zu zeigen,“ erläutert Hermann. Die Physikerinnen und Physiker des Teams, die in unterschiedlichen Fachgebieten arbeiten und ihr Fachwissen hier zusammenführen konnten, sehen Anwendungen im Bereich der molekularen Elektronik, Sensorik, Katalyse und Photovoltaik, auch bei anderen molekularen Wechselwirkungen und bei nur teilweise bedeckten Oberflächen. (suwe)

Publikation:
„Molecular Jigsaw: Pattern Diversity Encoded by Elementary Geometrical Features“,
C. Rohr, M. Balbás Gambra, K. Gruber, E. C. Constable, E. Frey, T. Franosch, and B. A. Hermann
NanoLetters online, 16. Februar 2009
DOI: 10.1021/nl903225j

Externer Link: www.uni-muenchen.de

Mustermacher auf einer Nano-Insel

Veröffentlicht am von

Presseinformation der Max-Planck-Gesellschaft vom 12.02.2010

Das Interferenzmuster, das Elektronen einer Nanostruktur erzeugen, hängt von ihrer Spinorientierung ab

Einsperren hilft – nicht nur, wenn Verbrecher ihre wohlverdiente Strafe erhalten sollen, sondern auch in der Physik: Indem sie Elektronen auf einen engen Raum begrenzten, konnten die Forscher um Dirk Sander, Valeri Stepanyuk und Jürgen Kirschner vom Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle für die Elektronen und ihre Eigendrehimpulse („Spins“) grundlegende quantenphysikalische Phänomene demonstrieren. Aber ihre Arbeit geht über Grundlagenforschung hinaus: Sie eröffnet die Möglichkeit, die Spinpolarisation auf einer Nanometerskala zu manipulieren. Das ist für Entwicklungen der Spintronik äußerst interessant, also der Informationsverarbeitung, die zusätzlich zur Ladung auch den Spin von Elektronen ausnutzt und dadurch kleiner, schneller und sparsamer ist. Die Ergebnisse der Physiker aus Halle sind in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Science“ veröffentlicht. (Science, 12. Februar 2010)

Der enge Raum – das ist für die Forscher eine dreieckige Kobalt-Insel auf einem Kupferkristall: Die Insel ist nur zwei Atomlagen dick und hat eine Kantenlänge von 12 Nanometern, besteht somit gerade mal aus ca. 10 000 Kobaltatomen. Kupfer und Kobalt unterscheiden sich hinsichtlich ihrer elektronischen Struktur. Insbesondere ist Kupfer nichtmagnetisch, Kobalt hingegen magnetisch. Der Inselrand ist eine elektronische Barriere, die Elektronen sind also auf der Insel eingesperrt.

Untersucht wird die Insel mit der magnetischen Spitze eines Rastertunnelmikroskops (RTM). Die Spitze brigen die Forscher sehr nahe an die Insel gebracht. Dann tunneln Elektronen von der Spitze in die Insel. Gemessen wird der Tunnelstrom in Abhängigkeit von der angelegten Spannung zwischen Spitze und Insel. So ermitteln die Physiker den differentiellen elektrischen Leitwert (der Kehrwert des elektrischen Widerstands).

Der besondere Clou des RTM in Halle: Die Messungen werden in Magnetfeldern gemacht, die einige 10.000 Mal stärker als das Erdmagnetfeld sind. So können die Forscher zwei verschiedene magnetische Konfigurationen hergestellen und untersuchen: Die Elektronen-Spins der RTM-Spitze und die der Insel, die für die Magnetisierung verantwortlich sind, weisen in einem Fall in die gleiche, im anderen Fall in die entgegengesetzte Richtung – man spricht von paralleler beziehungsweise antiparalleler Konfiguration. Die Wissenschaftler aus Halle haben in beiden Konfigurationen die Oberfläche der Insel abgerastert und den Tunnelstrom gemessen. So erstellten sie sowohl für die parallele als auch für die antiparallele Konfiguration eine Landkarte, die den Leitwert in Abhängigkeit von der Position auf der Insel darstellt.

Dadurch, dass die Elektronen auf der Insel eingesperrt sind, zeigt die Landkarte der Leitwerte sowohl für die parallele als auch für die antiparallele Konfiguration ein räumliches Muster: Gemäß ihrem Wellencharakter bilden die Elektronen auf der Insel stehende Wellen aus. Allerdings – und das ist das Interessante an den Messergebnissen – wirkt sich das Einsperren in paralleler Konfiguration anders aus als in antiparalleler Konfiguration: Eine dritte Landkarte, in der die Wissenschaftler eintrugen, um wie viel die beiden Werte voneinander abwichen zeigte ebenfalls ein räumliches Muster. Mit anderen Worten: Auch die Spinpolarisation, also das Vorhandensein einer Vorzugsrichtung für den Elektronenspin, ist in der dreieckigen magnetischen Nanostruktur räumlich moduliert.

Untermauern konnten die Wissenschaftler ihre Interpretation durch so genannte ab-initio-Berechnungen. Sie haben damit erstmals gezeigt, dass die Interferenz der Elektronen in der Nanostruktur vom Elektronen-Spin abhängt. [she]

Originalveröffentlichung:
Hirofumi Oka, Pavel Ignatiev, Sebastian Wedekind, Guillemin Rodary, Larissa Niebergall, Valeri Stepanyuk, Jürgen Kirschner
Spin-Dependent Quantum Interference Within a Single Magnetic Nanostructure
Science, 12. Februar 2010

Externer Link: www.mpg.de