Kurt Vesterager Gothelf

Professor og centerleder, 41 år

Kurt Vesterager Gothelf

Fagområde

Organisk kemi og DNA nanoteknologi.

Institution

Aarhus Universitet, Kemisk Institut og iNANO

Kort beskrivelse af dit forskningsområde

Visionen er at bruge DNA til at samle kunstige og funktionelle nanostrukturer. Fra naturens hånd har DNA-molekyler en fantastisk evne til at kunne genkende hinanden, hvis de har den rigtige kode. Ved genkendelsen danner de den unikke DNA-helix, der består af to DNA-kæder, som snor sig om hinanden. Inden for DNA-nanoteknologi anvender vi korte, kunstige DNA-sekvenser, for hvilke vi selv kan bestemme koden. Vi kan dermed kode, hvordan DNA-sekvenserne skal samle sig og dermed designe komplekse, kunstige strukturer. Vi har blandt andet vist, at man kan bygge en kasse af DNA, der består af over 14.000 DNA-byggesten. Det helt centrale aspekt i denne fremgangsmåde er, at strukturerne samler sig selv - man blander blot DNA-sekvenserne, og så finder de sammen til den struktur, som man har programmeret dem til.

Ved at hæfte forskellige nanobyggesten som molekyler, nanopartikler og proteiner til DNA-sekvenserne kan vi programmere, hvordan disse byggesten samles. Dermed forsøger vi med DNA-nanoteknologi at løse et af nanoteknologiens store problemer: Man kan fremstille mange fantastiske nanoskalamaterialer, men man har ikke teknologien til at samle dem til funktionelle enheder. DNA-nanoteknologi har potentialet til at løse dette problem.

De forskningsmæssige udfordringer og perspektiver

Forskning inden for DNA-nanoteknologi er en stor udfordring, fordi det kræver en koordineret tværfaglig indsats for at kunne realiseres. Det kræver kemikere at kunne fremstille specielle DNA-molekyler og de byggesten, der hæftes til disse. Det kræver molekylærbiologer, da en lang række af de metoder og den databehandling, der anvendes til at samle DNA-strukturer og enzymatisk manipulation af disse, er molekylærbiologiske. Da de strukturer, der dannes, er meget små, kræver det fysikere at kunne karakterisere nanostrukturerne. Disse kompetencer er samlet ved Centre for DNA Nanotechnology (CDNA) ved Aarhus Universitet, som jeg står i spidsen for. Samtidig har vi allieret os med nogle af de dygtigste forskningsgrupper i USA, hvor forskningsområdet er opstået.

DNA er det eneste nanoskalamateriale, som mennesket kan programmere til at selv-samle til veldefinerede og komplekse strukturer, og det rummer et kæmpe potentiale for fremtidens nanoteknologi. Et af de områder, hvor det i dag har betydning, er inden for biosensorer, og det har potentiale til at få meget stor betydning for fremtidens teknologi inden for medicin, materialer, elektronik og på længere sigt for, hvordan man får kunstige strukturer til at kommunikere med levende organismer.

Hvordan opstod interessen for netop dette forskningsfelt?

Da jeg i slutningen af 90’erne studerede organisk og bioorganisk kemi i USA, blev jeg interesseret i nanoteknologi og indså allerede der nødvendigheden af at udvikle nye metoder til at samle nanoskalaobjekter, fra atomer til biomolekyler. Her opstod ideen til at kunne samle molekylære byggesten og koble dem til hinanden ved hjælp af DNA. Elementet af arkitektur og konstruktion på molekylært niveau har altid fascineret mig, og her lå løsningen til en helt ny måde at realisere dette. Jeg havde ikke tidligere arbejdet med DNA eller med nanoteknologi, og det tog nogle år og nogle omveje at skifte kurs og opbygge de kompetencer og samarbejder, der skulle til for at få de første gennembrud. Med bevillingen fra Danmarks Grundforskningsfond til at etablere CDNA i 2007 har vi for alvor sat fart på forskningen.

Hvordan vil du anvende EliteForsk-prisen?

Jeg står netop med en meget lovende udenlandsk postdoc-kandidat på hånden, og han har en erfaring, som jeg meget gerne vil have til CDNA. Jeg vil bruge en stor del af rådighedsbeløbet på at ansætte ham. En del af hædersgaven skal bruges til at købe et varigt minde om prisen. Helt præcist vil jeg købe en såkaldt Eb-trompet, som jeg gennem mange år har ønsket mig. Resten af beløbet skal bruges på familien. Det er i høj grad på grund af deres opbakning, at jeg har haft mulighed for at lave den forskning, som har ført til prisen.

Hvad var din reaktion på, at du er modtager af EliteForsk-prisen?

Det er først og fremmest en utrolig stor ære og glæde at modtage Eliteforsk-prisen. Jeg har som forsker en uimodståelig trang til at forfølge mine ideer og undersøge, om de nu også kan realiseres, men en af de andre væsentlige grunde til, at jeg til stadighed investerer så stor en del af min tid og fokus på forskningen, er også, at jeg tror på, at jeg gør det rigtige. Det er derfor fantastisk dejligt at få denne bekræftende anerkendelse fra Videnskabsministeriet af, at de også mener, at jeg gør det rigtige. Jeg er samtidig meget taknemmelig overfor de dygtige studerende, der har deltaget i forskningen, og overfor mine kolleger i CDNA professor Jørgen Kjems og professor Flemming Besenbacher.

Lidt om mennesket bag forskeren

Jeg er gift med Aase Sejr Gothelf, som også er uddannet kemiker, og sammen har vi Rasmus på 9 og Ida på 5 år. Jeg er opvokset i Thy og kommer fra en musikalsk familie med en far på violin, en mor på klaver og to brødre på messinginstrumenter. Selv spiller jeg trompet og sætter specielt stor pris på at spille og lytte til klassisk musik. Størstedelen af min fritid nyder jeg sammen med Aase og børnene, og min eneste faste, ugentlige aktivitet er badminton. Derudover bliver der da også af og til tid til at dyrke andre af mine interesser som skønlitteratur, politik, film, husombygning, vandreture, svampejagt og skiløb; gerne sammen med familie og venner.

Fødested, gymnasium og bopælskommune

Født i Give, student fra Thisted Gymnasium og bopæl i Risskov, Århus Kommune.

________________

Argumentation for tildeling af prisen

Kurt Vesterager Gothelf er førende inden for organisk nanokemi og leder Centre for DNA Nanotechnology, der blev etableret i 2007 via en bevilling fra Danmarks Grundforskningsfond. Centret er internationalt og interdisciplinært, hvilket i høj grad skyldes Kurt Vesterager Gothelfs evne til at kommunikere interdisciplinært og samle faggrupper på tværs af discipliner og landegrænser.

Målet med forskningen er at anvende DNA som et programmerbart molekyle til at bringe byggesten på nanoskala sammen for at danne nye stoffer eller materialer til anvendelse inden for det medicinske, elektroniske eller optiske område. Kurt Vesterager Gothelf har desuden en baggrund inden for organisk syntese og har tidligt i sin karriere bidraget med afgørende artikler inden for feltet asymmetrisk katalyse.

Kurt Vestager Gothelf er en glimrende formidler, som formår at kommunikere videnskab på såvel højt videnskabeligt niveau som populærvidenskabeligt. Hans forskningsindsats er indtil nu omsat i 76 publikationer, hvoraf størsteparten er i de højest rangerende internationale tidsskrifter. Publikationerne har stor international gennemslagskraft med mere end 2.700 citationer. Han har modtaget flere priser, blandt andet Knud Lind Larsen-prisen i 2008.

Kontaktoplysninger

Professor og centerleder Kurt Vesterager Gothelf. Telefon: 8942 3907 (arbejde), 8620 1672 (privat), 6020 2725 (mobil); e-mail: kvg@chem.au.dk
; web: www.cdna.dk

Senest opdateret 02. februar 2015