Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Protein-Baupläne für Nanoysteme

16.04.2015

Wissenschaftler entwickeln Verfahren zur Herstellung biobasierter Materialien mit neuen Eigenschaften

Die Freiburger Forscher Dr. Andreas Schreiber und Dr. Matthias Huber haben gemeinsam mit ihrem Arbeitsgruppenleiter Dr. Stefan Schiller sowie Kollegen der Universität Konstanz das Konzept der Protein-Adaptor-basierten-Nano-Objekt-Anordnung (PABNOA) entwickelt. PABNOA erlaubt es, mithilfe von ringförmigen Proteinen Goldnanopartikel zu verschiedenen Strukturen anzuordnen, wobei der Abstand zwischen diesen Partikeln exakt definiert ist.


Quelle: Stefan Schiller

Dadurch lassen sich biobasierte Materialien mit neuen optischen und plasmonischen Eigenschaften herstellen. Die Nanoplasmonik beschäftigt sich mit kleinsten elektromagnetischen Wellen, die von Metallpartikeln ausgehen, wenn diese mit Licht interagieren.

Nach dem gleichen Prinzip wie diese Materialien könnten auch Nanosysteme, die Licht in elektrische Energie umwandeln, sowie biobasierte Materialien mit neuen magnetischen Eigenschaften entwickelt werden. Das Team hat die Ergebnisse im Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht.

Die Gruppe um Schiller nutzt maßgeschneiderte Proteine als Bausteine, um aus ihnen Nanosysteme mit neuen physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften aufzubauen. Die nachhaltige und ressourcenschonende Herstellung dieser Proteine erfolgt beispielsweise im natürlichen Energie- und Stoffkreislauf von Zellen.

Zu diesem Zweck forscht der Arbeitskreis daran, beispielsweise Bakterien mit zusätzlichen Elementen auszustatten – etwa mit Enzymen, Transportern, Schaltern und Organellen, den Organen der Zelle. Diese Elemente sollen es in Zukunft erlauben, das Funktionsspektrum der so Zelle zu erweitern, dass diese die gewünschten Nanosysteme nachhaltig und ressourcenschonend herstellen kann.

Nach dem gleichen Prinzip soll es ebenfalls möglich sein, Basisrohstoffe für die chemische Industrie herzustellen. „Solche Verfahren sind unverzichtbar für eine erfolgreiche Umwandlung unserer Ökonomie in eine nachhaltige und resiliente Bioökonomie“, sagt Schiller.

Stefan Schiller ist Arbeitsgruppenleiter am Zentrum für Biosystemanalyse (ZBSA) und Mitglied im Exzellenzcluster BIOSS Biological Signalling Studies der Universität Freiburg. Die Ergebnisse entstanden in Zusammenarbeit mit der Universität Konstanz. Die Baden-Württemberg Stiftung im unterstützt das Projekt im Kompetenznetz „Funktionelle Nanostrukturen“.

Originalveröffentlichung:
Andreas Schreiber, Matthias C. Huber, Helmut Cölfen & Stefan M. Schiller: Molecular protein adaptor with genetically encoded interaction sites guiding the hierarchical assembly of plasmonically active nanoparticle architectures. Nature Communications 6, Article number: 6705 (2015).
doi:10.1038/ncomms7705
www.nature.com/ncomms/2015/150327/ncomms7705/metrics

Kontakt:
Dr. Stefan Schiller
Zentrum für Biosystemanalyse
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-97405
E-Mail: stefan.schiller@frias.uni-freiburg.de

Weitere Informationen:

http://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2015/pm.2015-04-16.58

Rudolf-Werner Dreier | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Evolutionsbiologie: Wie die Zellen zu ihren Kraftwerken kamen
22.06.2017 | Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

nachricht Im Mikrokosmos wird es bunt: 124 Farben dank RGB-Technologie
22.06.2017 | Max-Planck-Institut für Biochemie

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: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Im Focus: Forscher entschlüsseln erstmals intaktes Virus atomgenau mit Röntgenlaser

Bahnbrechende Untersuchungsmethode beschleunigt Proteinanalyse um ein Vielfaches

Ein internationales Forscherteam hat erstmals mit einem Röntgenlaser die atomgenaue Struktur eines intakten Viruspartikels entschlüsselt. Die verwendete...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

Forschung zu Stressbewältigung wird diskutiert

21.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Individualisierte Faserkomponenten für den Weltmarkt

22.06.2017 | Physik Astronomie

Evolutionsbiologie: Wie die Zellen zu ihren Kraftwerken kamen

22.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Spinflüssigkeiten – zurück zu den Anfängen

22.06.2017 | Physik Astronomie