Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Grüner Daumen mit kleinem Chip

06.10.2010
Ein Chip-gestütztes Verfahren weist Pflanzenkrankheiten schnell, frühzeitig und vor Ort nach. Ernteausfälle in Milliardenhöhe könnten vermieden werden.

Auf den diesjährigen Innovationstagen des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) präsentiert das Institut für Photonische Technologien (IPHT) im Rahmen eines Highlight-Vortrages am 6. Oktober 2010 das neue Verfahren.

Phytophthora (griechisch: die Pflanzenvernichtende) sind weit verbreitete Schadorganismen von Zier- und Kulturpflanzen. Diese pflanzenschädigenden Keime verursachen unter anderem den Eichentod, die Wurzelfäule bei Erdbeeren oder die Braunfäule an Kartoffeln. Zierpflanzen wie zum Beispiel Rhododendron sind ebenfalls anfällig. Die Verbreitung der Pflanzenkrankheit hat große ökologische, wirtschaftliche und umweltrelevante Bedeutung.

Der geschätzte wirtschaftliche Schaden durch die Kartoffelfäule betrug 2009 mehr als sechs Milliarden Dollar weltweit. Wissenschaftler des IPHT, der BECIT GmbH (Halle), sowie des Julius Kühn-Institutes (Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen JKI, Braunschweig) stellen bei den Innovationstagen des BMELV ein Chip-gestütztes Detektionssystem vor, mit dem sie innerhalb kurzer Zeit feststellen können, ob eine Pflanze an Phytophthora erkrankt ist.

„Die bisherigen wenigen zugelassenen Nachweismethoden sind nur in spezialisierten Laboren durchführbar. Die Analysen sind teuer und können derzeit nur wenige Phytophthora-Arten identifizieren“, so Sandra Julich Doktorandin in der Arbeitsgruppe Nanobiophotonik des IPHT. Die Diplom- Ingenieurin entwickelte mit ihren Kollegen der Arbeitsgruppe Mikrofluidik das neuartige Nachweisverfahren. Derzeit können fünf verschiedene Phytophthora-Arten eindeutig voneinander unterschieden werden und es ist ein direkter Einsatz von Sporen sowie Blattmaterial der Pflanzen als Ausgangsmaterial möglich.

Der Test beruht auf dem Nachweis des Erbgutes (DNA) der Erreger. Auf einem kleinen Chip aus Glas wird zunächst deren DNA vervielfältigt und markiert. Im Anschluss erfolgt auf dem selben Chip der Nachweis der DNA mit Hilfe spezifischer Fängermoleküle. Ist die gesuchte DNA vorhanden, wird über eine enzymatische Reaktion Silber an entsprechenden Positionen des Glaschips abgeschieden. Dieser kann dann optisch oder elektrisch ausgelesen werden.

„Zukünftig soll das System weiter automatisiert und verkleinert werden. Die Vision ist ein kompakter Koffer, der alle für den Nachweis nötigen Komponenten enthält und mit auf das Feld oder in die Baumschule genommen werden kann. Zudem sollen weitere Arten des Erregers untersucht und die Nachweiszeit verkürzt werden“, so Julich.

Die jährlich stattfindenden Innovationstage bieten Forschern, Unternehmern und der interessierten Öffentlichkeit eine Plattform zum Austausch. Im Mittelpunkt stehen vor allem die Projekte, die sich bereits in einer fortgeschrittenen Projektphase mit innovativen Ideen der Agrar- und Ernährungswirtschaft beschäftigen. Seit 2006 ist die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) der Projektträger. Seitdem wurden bereits über 140 richtungsweisende Innovationsprojekte mit Vorhabenbudgets von rund 90 Millionen Euro auf den Weg gebracht.

Titel des Vortrages:
„Nanobiotechnologische Detektion von Phytophthora-Arten mittels elektrisch auslesbaren DNA-Biochips“ Sandra Julich (IPHT) und Marko Riedel (Julius Kühn-Institut)
Ihr Ansprechpartner:
Dr. Robert Möller
Arbeitsgruppenleiter Spektroskopie/Bildgebung
Telefon +49 (0) 3641 206-306
Telefax +49 (0) 3641 206-399
robert.moeller@ipht-jena.de

Manuela Meuters | Institut für Photonische Technol
Weitere Informationen:
http://www.ipht-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Salmonellen als Medikament gegen Tumore
23.10.2017 | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

nachricht Add-ons: Was Computerprogramme und Proteine gemeinsam haben
23.10.2017 | Universität Regensburg

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: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie