Wir setzen DNA- und RNA-Nanotechnologie ein, um mRNA-Verpackungs- und -Entpackungssysteme zu designen, die eine gezielte Zuführung zu definierten Zellen oder Geweben ermöglichen. Das System soll die Verbesserung der Stabilität von mRNA in Nanopartikeln, die Minimierung der Immunogenität und die Maximierung der Verabreichungseffizienz gewährleisten. Durch die Kombination aus computergestützter Modellierung, molekularbiologischen Techniken und In-vitro-Experimenten soll eine Plattform geschaffen werden, die sich flexibel an verschiedene therapeutische Anwendungen anpasst.

DNA- und RNA-Nanostrukturen können zur Konstruktion von molekularen Logikgattern eingesetzt werden. Hierfür wird die Programmierbarkeit und Vielseitigkeit der DNA genutzt. Mögliche Anwendungen reichen vom Biocomputing über Nanotechnologie bis hin zur synthetischen Biologie. Dieses Projekt strebt die Weiterentwicklung des molekularen Rechnens und seiner Integration in verschiedene wissenschaftliche Bereiche an.

Aptamere sind einzelsträngige Oligonukleotide, die Moleküle spezifisch und mit hoher Affinität binden. Sie werden über das SELEX-Verfahren hergestellt, bei dem eine Bibliothek aus zufälligen Nukleotidsequenzen iterativen Selektionsrunden unterzogen wird, um die Sequenzen anzureichern, die mit der höchsten Affinität das Zielmolekül binden. Unser Ziel ist es, Methoden zu entwickeln, welche eine Selektion von Aptameren auf Grundlage ihrer funktionellen Eigenschaften und nicht ihrer bloßen Bindungsfähigkeiten ermöglichen.