معهد ماكس بلانك للفيزياء الحيوية

تتضمن هذه المقالة قائمة بالمراجع العامة ، لكنها تفتقر إلى الاستشهادات المضمنة الكافية . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة من خلال تقديم استشهادات أكثر دقة. ( أبريل 2020 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

يقع معهد ماكس بلانك للفيزياء الحيوية (بالألمانية: Max-Planck-Institut für Biophysik) في فرانكفورت بألمانيا . تأسس المعهد باسم معهد القيصر فيلهلم للفيزياء الحيوية في عام 1937 ، وانتقل إلى مبنى جديد في عام 2003. وهو معهد تابع لجمعية ماكس بلانك . ^[1]

منذ مارس 2003، يقع معهد ماكس بلانك للفيزياء الحيوية في مبنى جديد في حرم ريدبيرج بجامعة جوته في فرانكفورت شمال المدينة. في نهاية عام 2016، كان إجمالي عدد الموظفين العاملين في المعهد 178 موظفًا، بما في ذلك 48 عالمًا و50 باحثًا مبتدئًا. كان الحائز على جائزة نوبل هارتموت ميشيل مديرًا للمعهد بدءًا من عام 1987 حتى تم استبداله بآنا جيه جارسيا سايز في أكتوبر 2023. ^[2] تم تعزيز الروابط العلمية مع الباحثين الزملاء في جامعة جوته بشكل أكبر، حيث يقع المعهد الآن بجوار مختبرات الأحياء والكيمياء والفيزياء بالجامعة. بالاشتراك مع معهد ماكس بلانك لأبحاث الدماغ وجامعة جوته، يدير المعهد مدرسة ماكس بلانك الدولية للأبحاث (IMPRS) لبنية ووظيفة الأغشية البيولوجية ، وهو برنامج دراسات عليا يقدم درجة الدكتوراه في الفترة من عام 2000 حتى عام 2012.

• علم الأحياء الغشائي الجزيئي ( هارتموت ميشيل ، منذ عام 1987)
• علم الأحياء البنيوي (فيرنر كولبرانت، منذ عام 1997)
• الكيمياء الحيوية الفيزيائية ( إرنست بامبرج ، منذ عام 1993، عميد منذ عام 2016)
• الفيزياء الحيوية النظرية (جيرهارد هامر، منذ عام 2013)
• علم الاجتماع الجزيئي (مارتن بيك، منذ عام 2019)
• علم الوراثة العصبية الجزيئي (بيتر مومبارتس، من 2006 إلى 2010)

إن أحد الشروط الأساسية لفهم العمليات الأساسية للحياة هو معرفة بنية الجزيئات الكبيرة المشاركة. ويخصص اثنان من الأقسام الأربعة للمهمة الصعبة المتمثلة في تحديد بنية بروتينات الغشاء . وتحت إشراف هارتموت ميشيل ( جائزة نوبل في الكيمياء عام 1988 لأول تحديد لبنية بروتين الغشاء)، يتعامل قسم علم الأحياء الغشائي الجزيئي مع هذه المشكلة في المقام الأول عن طريق علم البلورات بالأشعة السينية ، في حين يستخدم قسم علم الأحياء البنيوي، برئاسة فيرنر كولبرانت، تقنية المجهر الإلكتروني التكميلية . ويدرس قسم الكيمياء الحيوية الفيزيائية، برئاسة إرنست بامبرج ، وظيفة هذه البروتينات في الأغشية الأصلية أو المعاد تكوينها من خلال الأساليب الكهربية الفيزيولوجية والطيفية. ومنذ عام 2013، يستضيف المعهد قسم الفيزياء الحيوية النظرية، برئاسة جيرهارد هامر، مع التركيز على تطوير وتنفيذ مجموعة واسعة من الأساليب الحسابية والنظرية لربط الفيزياء الأساسية والكيمياء وعلم الأحياء للأنظمة الجزيئية. في قسم علم الاجتماع الجزيئي، تتم دراسة علم الأحياء البنيوي الخلوي التكاملي من خلال المجهر الإلكتروني المبرد، والطرق الكيميائية الحيوية والطيف الكتلي المطبقة على المسام النووية، وهي آلات جزيئية كبيرة مسؤولة عن الاتصال بين نواة الخلية والسيتوبلازم. ^[3]

تأسس المعهد في فرانكفورت أم ماين باسم " معهد القيصر فيلهلم للفيزياء الحيوية " في عام 1937. ومع ذلك، كان له سلف، وهو "معهد الأسس الفيزيائية للطب" الذي أسسه فريدريش ديساور في عام 1921 ، وهو معجب بفيلهلم رونتجن، الذي سعى إلى تطبيق فيزياء الإشعاع على الطب والأحياء. بصفته عضوًا محافظًا في البرلمان عن "الحزب المركزي" الديمقراطي، عارض ديساور صعود الاشتراكيين الوطنيين إلى السلطة ثم اضطر إلى الهجرة في عام 1934. كان خليفته، زميل ديساور والمتعاون منذ فترة طويلة، بوريس راجيفسكي ، أول مدير لمعهد القيصر فيلهلم للفيزياء الحيوية. كان راجيفسكي أول من صاغ مصطلح "الفيزياء الحيوية" وبالتالي أصبح المعهد من أوائل المعاهد التي عُرفت بهذا الاسم. تم إجراء الأبحاث في المقام الأول على تأثيرات الإشعاع المشع على البشر والاستخدام الطبي المحتمل، وكذلك على الهباء الجوي. ^[4]

بعد الحرب العالمية الثانية ، أعيد افتتاح المعهد في عام 1948 باسم "معهد ماكس بلانك للفيزياء الحيوية". ومع تقاعد بوريس راجيفسكي في عام 1966 وتعيين راينهارد شلوغل في عام 1965، تم توجيه العمل البحثي بعيدًا عن العمل بالإشعاع المشع نحو التحقيق في "نقل الكتلة عبر الأغشية البيولوجية والاصطناعية". مع التعيين اللاحق لكارل يوليوس أولريش في عام 1967 وأخيرًا هيرمان باسو في عام 1968 كمديرين جدد للمعهد، تطورت إدارة معهد ماكس بلانك للفيزياء الحيوية أيضًا بعيدًا عن المعهد الكلاسيكي الذي يديره مدير واحد إلى مجلس إدارة أكثر حداثة. كان التركيز الرئيسي للبحث (ولا يزال) هو التحقيق في غشاء الخلية وكتله الأساسية، بروتينات الغشاء (وخاصة بروتينات النقل). تم التحقيق في أغشية الخلايا والبروتينات باستخدام أحدث الطرق الفيزيائية المتاحة في ذلك الوقت، بما في ذلك

• علم البلورات بالأشعة السينية
• المجهر الإلكتروني عالي الدقة
• التحليل الطيفي

وقد بدأ هذا التطور، وخاصة بعد تقاعد باسو وأولريش في عام 1993 وشلوجل في عام 1996، من خلال تعيين جيل جديد من المديرين، في عام 1987 من قبل هارتموت ميشيل (قسم علم الأحياء الغشائي الجزيئي)، وفي عام 1993 من قبل إرنست بامبرج (قسم الكيمياء الحيوية الفيزيائية) وفي عام 1996 من قبل فيرنر كولبرانت (قسم علم الأحياء البنيوي).

ينقسم المبنى الوظيفي الجديد لمعهد ماكس بلانك للأبحاث التطبيقية في حرم جامعة ريدبيرج إلى نصفين بواسطة قاعة مدخل تعمل بشكل مستمر في اتجاه الشرق والغرب. تقع المختبرات والمرافق البحثية الأخرى للمعهد في النصف الشمالي، بينما تقع مكاتب وغرف اجتماعات العلماء والإدارة في النصف الجنوبي من الطابق الأول فصاعدًا. للتواصل السريع، يتم ربط النصفين بجسور تمتد عبر قاعة المدخل. كان المهندسون المعماريون للمبنى الجديد هم شركة Auer Weber Assoziierte GmbH في شتوتغارت. ^[5]

منذ تأسيس المعهد الملكي للفيزياء الحيوية، شغل أحد المديرين أيضًا كرسيًا في جامعة جوته في فرانكفورت.

بالتعاون مع معاهد أخرى للفيزياء الحيوية (للكيمياء الحيوية، والبحوث الطبية، وعلم وظائف الأعضاء الجزيئية)، تقوم بتشغيل خط شعاع خاص بها في Swiss Light Source (SLS) في سويسرا، "أحد أكثر مصادر إشعاع السنكروترون "الجيل الثالث" حداثة وقوة في أوروبا" (المصدر)، من أجل تجنب أوقات الانتظار الطويلة عادة لإجراء القياس. يهدف إشعاع السنكروترون (الأشعة السينية) شديد التركيز والكثافة إلى تمكين، من بين أمور أخرى، من إجراء تحقيقات أفضل للمجمعات البروتينية الكبيرة من خلال تحليل بنية الأشعة السينية.

• الموقع الرسمي لمعهد الفيزياء الحيوية