El Instituto Max Planck de Biofísica ( en alemán : Max-Planck-Institut für Biophysik ) está ubicado en Frankfurt , Alemania . Fue fundado como Instituto de Biofísica Kaiser Wilhelm en 1937 y se trasladó a un nuevo edificio en 2003. Es un instituto de la Sociedad Max Planck . [1]
Desde marzo de 2003, el MPI de Biofísica reside en un nuevo edificio en el campus Riedberg de la Universidad Goethe de Frankfurt, en el norte de la ciudad. A finales de 2016 trabajaban en el instituto un total de 178 empleados, entre ellos 48 científicos y 50 investigadores noveles. El premio Nobel Hartmut Michel fue director del instituto desde 1987 hasta que fue reemplazado por Ana J. García-Sáez en octubre de 2023. [2] Los vínculos científicos con colegas investigadores de la Universidad Goethe se han fortalecido aún más, ya que el instituto ahora situado junto a los laboratorios de biología, química y física de la universidad. Junto con el Instituto Max Planck para la Investigación del Cerebro y la Universidad Goethe, el instituto dirige la Escuela Internacional de Investigación Max Planck (IMPRS) para la Estructura y Función de Membranas Biológicas , un programa de posgrado que ofrece un doctorado. en el periodo comprendido entre 2000 y 2012.
Un requisito previo para la comprensión de los procesos fundamentales de la vida es el conocimiento de la estructura de las macromoléculas participantes. Dos de los cuatro departamentos están dedicados a la difícil tarea de determinar la estructura de las proteínas de membrana . Bajo la dirección de Hartmut Michel ( Premio Nobel de Química en 1988 por la primera determinación de la estructura de una proteína de membrana), el Departamento de Biología Molecular de Membrana aborda este problema principalmente mediante cristalografía de rayos X , mientras que el Departamento de Biología Estructural, dirigido por Werner Kühlbrandt, utiliza la técnica complementaria de la microscopía electrónica . El Departamento de Química Biofísica, dirigido por Ernst Bamberg , estudia la función de estas proteínas en membranas nativas o reconstituidas mediante métodos electrofisiológicos y espectroscópicos. Desde 2013, el instituto alberga el Departamento de Biofísica Teórica, dirigido por Gerhard Hummer, que se centra en el desarrollo y la implementación de una amplia gama de métodos teóricos y computacionales para unir la física, la química y la biología fundamentales de los sistemas moleculares. En el Departamento de Sociología Molecular se estudia la biología estructural celular integrativa mediante microscopía crioelectrónica, métodos bioquímicos y espectroscópicos de masas aplicados a los poros nucleares, máquinas macromoleculares que se encargan de la comunicación entre el núcleo celular y el citoplasma. [3]
El instituto fue fundado en Frankfurt am Main como " Instituto Kaiser Wilhelm de Biofísica " en 1937. Sin embargo, tuvo un predecesor, el "Institut für Physikalische Grundlagen der Medizin", fundado en 1921 por Friedrich Dessauer , un admirador de Wilhelm. Röntgen, quien se esforzó por aplicar la física de la radiación a la medicina y la biología. Como miembro conservador del parlamento por el democrático "Zentrumspartei", Dessauer se opuso al ascenso al poder de los nacionalsocialistas y luego se vio obligado a emigrar en 1934. Su sucesor, colega de Dessauer y colaborador de larga data, Boris Rajewsky, fue el primer director del Instituto de Biofísica Kaiser Wilhelm. Rajewsky acuñó por primera vez el término "Biofísica" y, en consecuencia, el instituto se convirtió en uno de los primeros en ser conocido con este nombre. Se han realizado investigaciones principalmente sobre los efectos de la radiación radiactiva en los seres humanos y su posible uso médico, así como sobre los aerosoles. [4]
Después de la Segunda Guerra Mundial , el instituto fue reabierto en 1948 como "Instituto Max Planck de Biofísica". Con la jubilación de Boris Rajewsky en 1966 y el nombramiento de Reinhard Schlögl en 1965, el trabajo de investigación se orientó desde el trabajo con radiaciones radiactivas hacia la investigación del "transporte de masa a través de membranas biológicas y artificiales". Con el posterior nombramiento de Karl Julius Ullrich en 1967 y finalmente de Hermann Passow en 1968 como nuevos directores del instituto, la dirección del Instituto Max Planck de Biofísica también evolucionó desde el clásico instituto unidireccional hacia una junta directiva más moderna. El foco principal de la investigación fue (y sigue siendo) la investigación de la membrana celular y sus componentes básicos, las proteínas de la membrana (y especialmente las proteínas de transporte). Las membranas celulares y las proteínas se investigaron y se siguen investigando utilizando los métodos físicos más modernos disponibles en aquel momento, entre ellos
Este desarrollo se inició, especialmente tras la jubilación de Passow y Ullrich en 1993 y de Schlögl en 1996, con el nombramiento de una nueva generación de directores, en 1987 por Hartmut Michel (Departamento de Biología Molecular de Membranas), en 1993 por Ernst Bamberg ( Departamento de Química Biofísica) y en 1996 por Werner Kühlbrandt (Departamento de Biología Estructural).
El nuevo y funcional edificio del MPIBP en el campus de la Universidad de Riedberg está dividido en dos mitades por un vestíbulo de entrada que discurre continuamente en dirección este-oeste. Los laboratorios y otras instalaciones de investigación del instituto se encuentran en la mitad norte, mientras que las oficinas y salas de reuniones de los científicos y la administración se encuentran en la mitad sur desde el primer piso en adelante. Para una comunicación rápida, las dos mitades están conectadas por puentes que cruzan el vestíbulo de entrada. Los arquitectos del nuevo edificio fueron Auer Weber Assoziierte GmbH en Stuttgart. [5]
Desde la fundación del MPI de Biofísica, uno de los directores también ocupa una cátedra en la Universidad Goethe de Frankfurt.
En cooperación con otros MPI (para bioquímica, investigación médica y fisiología molecular), opera su propia línea de luz en Swiss Light Source (SLS) en Suiza, "una de las fuentes de radiación sincrotrón de tercera generación más modernas y potentes de Europa". (fuente), para evitar los tiempos de espera normalmente largos para una medición. La radiación sincrotrón (rayos X), muy concentrada e intensa, tiene como objetivo, entre otras cosas, investigar mejor grandes complejos proteicos mediante análisis estructurales por rayos X.