AG Molekularbiologie und Medizinische Chemie

Molekulare Sensoren, zelluläre Systeme, multinukleare NMR und hyperpolarisierte Spektroskopie

Die Arbeitsgruppe Plaumann verbindet Methoden der Molekularbiologie und Medizinischen Chemie zur Entwicklung und Anwendung molekularer Systeme für die Analyse biologischer Prozesse. Im Zentrum steht die Kombination aus zellbasierten und molekularbiologischen Ansätzen mit chemischer Synthese und moderner NMR-Spektroskopie.

Im Bereich der Molekularbiologie werden zelluläre Systeme und experimentelle Modelle genutzt, um die Stabilität, Interaktionen und biologische Wirkung entwickelter Verbindungen zu untersuchen. Ein besonderer Fokus liegt auf supramolekularen Host–Guest-Systemen, die unter anderem den Transport von Molekülen über und durch Zellmembranen ermöglichen und kontrollieren. Ergänzend erlauben radiochemische Methoden detaillierte Einblicke in Metabolisierungsprozesse und molekulare Transformationswege.

Die Medizinische Chemie konzentriert sich auf die Entwicklung fluorierter molekularer Sensoren sowie auf die Anwendung multinuklearer NMR-Spektroskopie zur Analyse komplexer Systeme. Hyperpolarisationsmethoden (PHIP, SABRE) erweitern diese Ansätze durch gezielte Sensitivitätssteigerung.

Durch die enge Verzahnung beider Bereiche trägt die Arbeitsgruppe zur Entwicklung neuer molekularer Werkzeuge für die Analyse biologischer Systeme und zur frühen Detektion krankheitsrelevanter Veränderungen bei.

Forschungsschwerpunkte

Molekularbiologie	Medizinische Chemie
Zelluläre Systeme & molekularbiologische Methoden Host-Guest-Systeme (Transport und Membraninteraktion) Radiochemie & Metabolismus	Fluorierte molekulare Sensoren Multinukleare NMR in komplexen Systemen Hyperpolarisierte NMR-Spektroskopie

Ausgewählte Publikationen

Parahydrogen‐based hyperpolarization for biomedicine

J.-B. Hövener, A. N. Pravdivtsev, B. Kidd, C. R. Bowers, S. Glöggler, K. V. Kovtunov, M. Plaumann, R. Katz-Brull, K. Buckenmaier, A. Jerschow, F. Reineri, T. Theis, R. V. Shchepin, S. Wagner, P. Bhattacharya, N. M. Zacharias, E. Y. Chekmenev
Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 11140

Fluorescence Quenching for Determination of Catalyst Concentration in the Parahydrogen‐Induced Polarization Method SABRE

T. Houben, F. Mysegaes, J. Z. Myers, N. Kempf, C. D. Assaf, A. N. Pravdivtsev, K. Buckenmaier, R. Körber, M. Plaumann
ChemPhotoChem 2024, 8, e202400106

Direct detection of SABRE-SHEATH hyperpolarization and spin-lattice relaxation of [1-¹³C] pyruvate

J.Z. Myers, M. Plaumann, K. Buckenmaier, A. N. Pravdivtsev, R. Körber
Direct detection of SABRE-SHEATH hyperpolarization and spin-lattice relaxation of [1-¹³C]pyruvate
Commun Chem 2026, 9, 44

¹⁹F VT NMR: Novel Tm³⁺ and Ce³⁺ Complexes Provide New Insight into Temperature Measurement Using Molecular Sensors

F. Mysegaes, P. Spiteller, J. Bernarding, M. Plaumann
ChemPhysChem 2023, 24, e202300057

Two fluorinated thulium complexes as molecular temperature sensors in MR applications

F. Mysegaes, P. Voigt, P. Spiteller, I. Prediger, J. Bernarding, M. Plaumann
Chem. Commun. 2023, 59, 9340-9343

Weitere Publikationen

• Google Scholar (https://scholar.google.de/citations?hl=de&user=bhSTS1oAAAAJ)
  
  

Methoden & Infrastruktur

• Multinukleare NMR-Spektroskopie (¹H, ¹³C, ¹⁹F, ³¹P u. a.)
• Kernspinhyperpolarisation (PHIP, SABRE)
• Zellkultur und zellbasierte Assays
• Fluoreszenzmikroskopie und Lasermikrodissektion
• FPLC und biochemische Analytik
• Radiochemie (³H, ¹⁴C, ³²P)
  
  

Kooperationen

• MPI Tübingen
• TU Darmstadt
• CAU Kiel (MOIN CC)
• PTB Berlin
• Universität Bremen
  
  

Team

Leitung: Prof. Dr. rer. nat. Markus Plaumann

Sekretariat: Daniela Lorenz

• Maria Ananiadou, M. Sc.
• Faegheh Kamyabi, M. Sc.
• Jana Reising
• René Stürmer
• Laurin Vinca
• Dr. rer. nat. Natalie Waldt
• Dr. rer. nat. Eva Znalesniak 
  
  

Kontakt & Kooperation

Wir sind offen für wissenschaftliche Kooperationen in den Bereichen molekulare Sensorik, NMR-basierte Analytik und Anwendungen in molekularen und zellularen Systemen.

Kontakt: immc.sekretariat@med.ovgu.de