Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Proteine identifizieren mit neuen Mikrochip-Oberflächen

24.06.2003


Mit Protein-Mikrochips lassen sich die Wechselwirkungen von Proteinen untersuchen. Sie können daher für die Früherkennung von Krankheiten eingesetzt werden. Am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart wurde ein neuartiger Chip mit einer Oberfläche aus Protein bindenden Nanopartikeln entwickelt. Mit ihm können Proteine direkt angereichert und massenspektrometrisch gemessen werden.



Die Arbeit wurde beim 1. BMBF-Statusseminar "Neue effiziente Verfahren für die funktionelle Proteomanalyse" im Mai 2003 ausgezeichnet.



Wie funktioniert Leben? In der Biologie ist dies heute die Frage nach dem Zusammenspiel der unzähligen Moleküle, aus denen alle Lebewesen bestehen. Werden beispielsweise die Wechselwirkungen von Proteinen gestört, kann dies die Ursache für Krankheiten sein. Für die Erforschung dieser Molekül-Wechselwirkungen werden heute zunehmend Biochips eingesetzt. Auf Plättchen aus Glas-, Silizium- oder Kunststoff sind Hunderte oder Tausende bekannter Fängermoleküle (Sonden) fixiert. In Kontakt mit einer Probe wie Blutserum oder Urin binden die Proteine aus der Probe nur dort an den Chip, wo sie einen natürlichen Wechselwirkungspartner als Fänger vorfinden. Auf diese Weise lassen sich z. B. charakteristische Unterschiede in der Proteinzusammensetzung des Blutes von Patienten und gesunden Menschen feststellen.

Am Stuttgarter Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB entsteht ein neuartiger Proteinchip auf der Basis Protein bindender Silica-Nanopartikel. Die Oberfläche dieser winzigen Partikel mit einem Durchmesser von weniger als einem Zehntausendstel Millimeter kann mit verschiedensten Fänger-Proteinen ausgestattet werden. Die so ausgestatteten Partikel werden dann in dünnen, gleichmäßigen Schichten auf Siliziumträger aufgebracht. Nach dem Kontakt mit einer Probe können die Chips mit Hilfe modernster Massenspektrometrie, der MALDI-TOF-Massenspektrometrie, analysiert werden. Die Kenntnis der Massen der gebundenen Proteine liefert einen direkten Hinweis auf ihre Identität. Bisher müssen die Proben für die MALDI-TOF-Massenspektrometrie in einem mehrstufigen Prozess für die eigentliche Messung vorbereitet werden. "Mit unseren Nanopartikeln können die Proteine erstmals direkt angereichert und gemessen werden", sagt Wissenschaftler Dr. Günter Tovar, Leiter der IGB-Arbeitsgruppe "Biomimetische Grenzflächen". Gleichzeitig erreicht man mit Hilfe der Nanopartikel eine höhere Empfindlichkeit.

Derartige Nanopartikel-Proteinchips werden zunächst der Forschung als Werkzeug dienen. In Zukunft können sie als Diagnosechip für die Früherkennung von Krankheiten eingesetzt werden. Das Projekt, an dem außer dem Fraunhofer IGB noch Arbeitsgruppen der Universitäten Gießen, Göttingen, Tübingen und Stuttgart (Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik IGVT) sowie die Firmen BioCore GmbH und ThermoFinnigan MAT GmbH beteiligt sind, wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gefördert. Beim 1. BMBF-Status-Seminar des Förderschwerpunktes "Neue effiziente Verfahren für die funktionelle Proteomanalyse", das vom 12. bis 14. Mai in Bad Honnef stattfand, erhielten Kirsten Borchers und Dr. Achim Weber aus der Arbeitsgruppe um Dr. Günter Tovar für die Präsentation ihres Beitrags den 1. Preis. Über 100 Teilnehmer hatten Beiträge eingereicht. Bei der Prämierung wurde sowohl die wissenschaftliche Qualität und Originalität als auch die ansprechende Gestaltung der Ergebnisse bewertet. Der Preis ist mit der Teilnahme an einem von der Deutschen Gesellschaft für Proteomforschung (DGPF) organisierten Workshop dotiert.

Ansprechpartner:

Dr. Günter Tovar
Telefon: 0711 - 970-4109
E-Mail: guenter.tovar@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen-
und Bioverfahrenstechnik IGB
Nobelstraße 12, 70569 Stuttgart

Dr. Claudia Vorbeck | idw
Weitere Informationen:
http://www.igb.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Nanopartikel Probe Protein Proteomanalyse Wechselwirkung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie