Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nützliche Proteinhülle für neuartige Biosensoren

07.04.2009
Proteine sind Alleskönner. Sie bestehen aus vielen einzelnen Eiweißbausteinen und arbeiten wie kleine Maschinen, indem sie Substanzen in menschlichen oder tierischen Zellen transportieren, für den Ablauf chemischer Reaktionen sorgen oder Botenstoffe erkennen.

Manch ein Protein schützt eine Zelle auch vor Giftstoffen, indem es diese festhält. Biologen im Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) nutzen genau diese Eigenschaft für technologische Anwendungen.

Wissenschaftler am Forschungszentrum Dresden-Rossendorf entdeckten vor einigen Jahren ein Bakterium, das sich mit einer Proteinschicht umgibt, um sich so vor dem Eindringen von giftigen Schwermetallen zu schützen.

Mit dieser Proteinhülle kann das Bakterium in der lebensfeindlichen Umgebung einer Uranerz-Halde überleben. Die genauere Untersuchung der Schicht ergab, dass die einzelnen Proteine in der Hülle äußerst regelmäßig auf der Nanometerskala (1 Nanometer = 1 Millionstel Millimeter) angeordnet sind. Was lag näher, als sich über die technologische Nutzung der natürlichen Nano-Strukturen Gedanken zu machen. Mittlerweile befasst sich die Nachwuchsgruppe "NanoBio" um Frau Dr. Katrin Pollmann im FZD mit unterschiedlichsten Einsatzmöglichkeiten für die bakteriellen Hüllproteine.

Ein Einsatzgebiet könnte beispielsweise die Wasseraufbereitung und -klärung sein. So stellen Arzneimittel-Rückstände in Wässern eine große Herausforderung mit zum Teil noch unabsehbaren Folgen dar, da sie heute gar nicht oder nur mit sehr aufwändigen und teuren Verfahren entfernt werden können. Für diese Aufgabe könnten die bakteriellen Proteine als Schicht in neuartigen Biosensoren zum Einsatz kommen. Mit solchen Biosensoren könnte in Zukunft die Verunreinigung von Trinkwasser durch Arzneimittel-Rückstände sicher und effektiv nachgewiesen werden. Die Forschergruppe um Dr. Pollmann arbeitet hier eng mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) Leipzig, mit der Universität Rostock und der Firma proaqua GmbH & Co. KG Mainz zusammen.

Die Leipziger Forscher wollen Aptamere - das sind kurze Nukleinsäuren ähnlich den Bausteinen, aus denen die DNA aufgebaut ist - entwickeln, die die gesuchten Moleküle gezielt erkennen und binden können. Diese Aptamere bilden den wesentlichen Bestandteil der neuen Biosensoren, doch müssen sie geordnet und in wohldefinierten Abständen im Nanometer-Bereich auf dem Biosensor aufgebracht werden. Die hierfür benötigte Trägerschicht muss zudem in der Lage sein, mit den Aptameren eine aktive Schicht auf der Oberfläche von Biosensoren zu bilden. Bakterielle Hüllproteine, wie sie im Forschungszentrum Dresden-Rossendorf erforscht werden, bieten sich hierfür ideal an.

Die gemeinsamen Arbeiten werden seit kurzem durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm "BIONA - Bionische Innovationen für nachhaltige Produkte" gefördert. An dem aktuell bewilligten Verbund-Projekt mit einem Gesamtvolumen von 1,2 Millionen Euro sind die Rossendorfer Nachwuchsgruppe "NanoBio", das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) Leipzig, die Universität Rostock und die proaqua GmbH & Co. KG Mainz beteiligt.

Weitere Informationen:
Dr. Katrin Pollmann
Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD)
Institut für Radiochemie
Tel.: 0351 260 2946
Email: k.pollmann@fzd.de
Pressekontakt:
Dr. Christine Bohnet
Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD)
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Bautzner Landstr. 400 | 01328 Dresden
Tel.: 0351 260 2450 | 0160 969 288 56
Email: presse@fzd.de
Information:
Das Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) hat das Ziel, strategisch und langfristig ausgerichtete Spitzenforschung in politisch und gesellschaftlich relevanten Forschungsthemen wie Energie, Gesundheit und Schlüsseltechnologien zu leisten. Folgende Fragestellungen stehen dabei im Mittelpunkt:
- Wie verhält sich Materie unter dem Einfluss hoher Felder und in winzigen Dimensionen?
- Wie können Tumorerkrankungen frühzeitig erkannt und wirksam behandelt werden?
- Wie schützt man Mensch und Umwelt vor technischen Risiken?
Diese Fragestellungen werden in strategischen Kooperationen mit Forschungs- und Industriepartnern bearbeitet. Ein weiterer Schwerpunkt ist der Betrieb von sechs einmaligen Großgeräten, die auch externen Nutzern zur Verfügung stehen.

Das FZD wird von Bund und Land gefördert und beschäftigt rund 750 Personen. Bei der Auswahl neuer Mitarbeiter stehen Qualität und Internationalität an erster Stelle. Die Ausbildung von wissenschaftlichem und technischem Nachwuchs erfolgt auf hohem Niveau und in enger Zusammenarbeit mit den Hochschulen. Auf die Vereinbarkeit von Familie und Beruf achtet das FZD in besonderem Maße.

Dr. Christine Bohnet | idw
Weitere Informationen:
http://www.fzd.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur
17.08.2017 | Deutsches Krebsforschungszentrum

nachricht Magenkrebs: Auch Bakterien können Auslöser sein
17.08.2017 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

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: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Filterschutz fürs Gehirn: Weniger Schlaganfälle bei Herzklappenersatz-OP

17.08.2017 | Medizintechnik

Magenkrebs: Auch Bakterien können Auslöser sein

17.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

17.08.2017 | Biowissenschaften Chemie