Im Sonderforschungsbereich 677 an der CAU werden die Entwicklung und der Einsatz von schaltbaren Molekülen erforscht. Eingesetzt werden sie zum Beispiel als schaltbare Kontrastmittel in der medizinischen Diagnostik. Injiziert in den Körper werden sie dort durch einen Katheter oder durch die Haut mithilfe von Licht deaktiviert und aktiviert.

Flüssigkeiten mit schaltbaren photoaktiven Molekülen verändern die Farbe, wenn sie mit Licht beschienen werden. Copyright: SFB 677

So wird die Diagnostik während einer Operation, zum Beispiel bei Schlaganfallpatientinnen und -patienten, verbessert und deutlich längere Eingriffszeiten sind möglich. Chemiker demonstrieren am Stand der Uni Kiel unter anderem die Vorgänge in den schaltbaren Molekülen.

Wandinstallation mit schaltbaren Molekülen

Eine große Installation an der Rückwand des KiNSIS-Standes zeigt die Funktion schaltbarer Moleküle: Die dort angebrachten Gefäße mit farblosen Lösungen enthalten Spiropyrane – photoaktive Moleküle, die sich durch die Bestrahlung mit Licht verändern lassen. In der Demonstration werden die gelösten Moleküle kurzzeitig mit UV-Licht angestrahlt, wodurch sich ihre Struktur ändert. Über Farbveränderungen in der Lösung ist das sogar für das Auge sichtbar.

Nach etwa zwei Minuten schalten die Moleküle zurück in den Grundzustand, die Lösung entfärbt sich wieder. Die pilzartigen Strukturen in den Glasgefäßen entstehen überwiegend durch thermische Effekte im Lösungsmittel.