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 Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

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: 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...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise