Unsere Forschungsgruppe konzentriert sich auf synthetische Chemie und Molekularbiologie. Wir widmen uns der Aufgabe, neue molekulare Technologien zu erfinden, um durch die Kombination chemischer und biologischer Prozesse neue (bio)molekulare und biohybride Strukturen zu schaffen. Wir haben bei der Entwicklung von zwei Materialklassen Pionierarbeit geleistet: Nukleinsäure-Polymer-Konjugate und supergeladene Polypeptide. Diese von der Natur inspirierten Materialien bilden wohldefinierte molekulare Architekturen in verschiedenen Längenskalen. Sie sind der Schlüssel für die Realisierung komplexer Funktionen in technologischen, medizinischen und biowissenschaftlichen Anwendungen.
Sonopharmakologie: Unsere Gruppe war die erste, die Konzepte aus der Polymermechanochemie auf die Biowissenschaften übertragen hat. Ultraschall und die daraus resultierenden Scherkräfte in wässriger Umgebung wirken als externer Auslöser, um verschiedene Klassen von Wirkstoffmolekülen zu aktivieren, was ein neuartiges Konzept für zielgerichtete Medikamente darstellt.
D. Yiliz, R. Göstl & A. Herrmann: Chem. Sci. 2022, 13: 13708-13719
S. Huo et al.: Nat. Chem. 2021, 13: 131-139
Sonogenetik: Neben Wirkstoffen wird die Aktivität von Proteinen und Genen mit Ultraschall manipuliert. Enzyme und Nukleinsäuren sind so konzipiert, dass sie auf biokompatiblen Ultraschall geringer Intensität reagieren, um in Zukunft biologische Systeme tief im Körper zu orchestrieren.
J. Hahmann et al.: Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202317112
P. Zhao et al.: Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60(26): 14707-14714
Ultrastarke Bio-Klebstoffe: Wir entwickeln molekulare Klebstoffe de novo, indem wir rekombinante Proteinexpression und Gentechnik nutzen. Hochgeladene Polypeptide wurden mit Tensiden komplexiert, um Klebstoffe auf Koazervatbasis zu bilden, die herausragende Eigenschaften wie Temperaturschaltbarkeit, hämostatische und wundheilungsfördernde Eigenschaften aufweisen.
Y. Zhou et al.: Adv. Mater. 2023, 35(16): 2210052
C. Ma et al.: Nat. Commun. 2021, 12: 3613
Prof. Dr. Andreas Herrmann
Team
Projects
Publications
Titel/Autoren | DOI-LINK | Magazine | Jahre | |
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Sonogenetics for Monitoring and Modulating Biomolecular Function by Ultrasound
J. Hahmann, A. Ishaqat, T. Lammers and A. Herrmann
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https://doi.org/10.1002/anie.202317112 | Angewandte Chemie International Edition | 2024 | |
Shape Morphing of Hydrogels by Harnessing Enzyme Enabled Mechanoresponse
K. Zhang, Y. Zhou, J. Zhang, Q. Liu, C. Hanenberg, A. Mourran, X. Wang, X. Gao, Y. Cao, A. Herrmann and L. Zheng
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https://doi.org/10.1038/s41467-023-44607-y | Nature Communications | 2024 | |
On the Mucoadhesive Properties of Synthetic and Natural Polyampholytes
M. Fu, S. K. Filippov, A. C. Williams and V. V. Khutoryanskiy
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https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.12.176 | Journal of Colloid and Interface Science | 2024 | |
Transformative Materials to Create 3D Functional Human Tissue Models in Vitro in a Reproducible Manner
J. L. Gerardo-Nava, J. Jansen, D. Günther, L. Klasen, A. L. Thiebes, B. Niessing, C. Bergerbit, A. A. Meyer, J. Linkhorst, M. Barth, P. Akhyari, J. Stingl, S. Nagel, T. Stiehl, A. Lampert, R. Leube, M. Wessling, F. Santoro, S. Ingebrandt, S. Jockenhoevel, A. Herrmann, H. Fischer, W. Wagner, R. H. Schmitt, F. Kiessling, R. Kramann and L. De Laporte
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https://doi.org/10.1002/adhm.202301030 | Advanced Healthcare Materials | 2023 | |
Transformative Materials for Interfacial Drug Delivery
P. Desai, A. Dasgupta, A. M. Sofias, Q. Peña, R. Göstl, I. Slabu, U. Schwaneberg, T. Stiehl, W. Wagner, S. Jockenhövel, J. Stingl, R. Kramann, C. Trautwein, T. H. Brümmendorf, F. Kiessling, A. Herrmann and T. Lammers
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https://doi.org/10.1002/adhm.202301062 | Advanced Healthcare Materials | 2023 | |
Reversible Crosslinking of Commodity Polymers Via Photocontrolled Metal–Ligand Coordination for High-Performance and Recyclable Thermoset Plastics
Y.-S. Huang, Y. Zhou, X. Zeng, D. Zhang and S. Wu
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https://doi.org/10.1002/adma.202305517 | Advanced Materials | 2023 | |
Recombinant Supercharged Polypeptides for Safe and Efficient Heparin Neutralization
J. Tu, Q. Liu, S. You, Z. Meng, S. Fang, B. Yu, X. Chen, Y. Zhou, L. Zeng, A. Herrmann, G. Chen, J. Shen, L. Zheng and J. Ji
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https://doi.org/10.1039/D3BM00628J | Biomaterials Science | 2023 | |
Protein Orientation Defines Rectification of Electronic Current Via Solid-State Junction of Entire Photosystem-1 Complex
J. A. Fereiro, T. Bendikov, A. Herrmann, I. Pecht, M. Sheves and D. Cahen
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https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.2c03700 | The Journal of Physical Chemistry Letters | 2023 | |
Programming DNA Circuits for Controlled Immunostimulation through Cpg Oligodeoxynucleotide Delivery
A. Ishaqat, X. Zhang, Q. Liu, L. Zheng and A. Herrmann
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https://doi.org/10.1021/jacs.2c09359 | Journal of the American Chemical Society | 2023 | |
Polymeric Materials for Ultrasound Imaging and Therapy
R. A. Barmin, M. Moosavifar, A. Dasgupta, A. Herrmann, F. Kiessling, R. M. Pallares and T. Lammers
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https://doi.org/10.1039/D3SC04339H | Chemical Science | 2023 | |
Polymer Mechanochemistry in Microbubbles
M. Xuan, J. Fan, V. N. Khiêm, M. Zou, K.-O. Brenske, A. Mourran, R. Vinokur, L. Zheng, M. Itskov, R. Göstl and A. Herrmann
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https://doi.org/10.1002/adma.202305130 | Advanced Materials | 2023 | |
Parahydrogen-Induced Polarization of a Labeled, Cancer-Targeting DNA Aptamer
K.-O. Brenske, M. Emondts, S. T. Hörnig, S. Panitz, M. I. Pieper, A. Ligori, A. Schacht, J. Henkel, J. Klankermayer and A. Herrmann
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https://doi.org/10.1002/anie.202300531 | Angewandte Chemie International Edition | 2023 |