Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Proteine weich gebettet

02.06.2009
Biochips, auf denen Tausende von DNA-Abschnitten befestigt sind, werden vielfach eingesetzt, um das Erbgut zu untersuchen. Fachleute hätten zudem gerne Biochips, auf denen Proteine verankert sind. Dazu ist eine Gelschicht nötig, die sich nun industriell herstellen lässt.

Mehrere Tausend Testfelder sitzen dicht nebeneinander auf kleinster Fläche – etwa auf Biochips. Sie ermöglichen schnelle Analysen von Stoffen, etwa Diagnosen von Allergenen im Blut. Für DNA-Tests sind diese Biochips bereits recht weit verbreitet.

Bei Proteinen – den Eiweißen, die nach der DNA-Bauanleitung zusammengebaut werden – ist es jedoch meist schwierig, solche Chips herzustellen. Denn die Proteine haben eine definierte dreidimensionale Struktur, über die sie mit anderen Molekülen wechselwirken und so biologische Vorgänge steuern. Binden sie an eine Oberfläche, etwa der eines Biochips, wird diese Struktur zerstört. Das Protein kann seine Aufgabe nicht mehr erfüllen.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm haben dieses Problem nun gelöst. »Wir haben ein Gel – ein Netzwerk aus organischen Molekülen – entwickelt, das wir auf die Oberfläche des Biochips aufbringen können«, sagt Dr. Andreas Holländer, Gruppenleiter am IAP. »Diese Gelschicht ist nur etwa 100 bis 500 Nanometer dick und besteht zum größten Teil aus Wasser. So gaukeln wir dem Protein vor, dass es sich in Lösung befindet, auch wenn es chemisch am Netzwerk angebunden ist. Es fühlt sich quasi wie in seiner natürlichen Umgebung – seine Funktionsfähigkeit bleibt auf dem Biochip erhalten.« Auch andere Forschergruppen arbeiten an solchen Hydrogelen.

Das Besondere an dem neuen Herstellungsverfahren: Es ist industrietauglich, die Gelschichten lassen sich im großen Maßstab kostengünstig produzieren. Üblicherweise gibt es zwei Ansätze, solche Netzwerke herzustellen. Bei dem ersten bindet man komplette Polymere chemisch an die Oberfläche. Bei dem zweiten Verfahren baut man die Polymermoleküle Baustein für Baustein auf die Oberfläche. »Unser Verfahren ist eine Mischung zwischen den beiden bekannten. Wir verwenden größere molekulare Bausteine und bauen damit das Netzwerk auf der Oberfläche auf«, erklärt Falko Pippig, der seine Promotion am IAP über dieses Thema schreibt.

Da die Hydrogelschichten sehr dünn sind, kommen von außen zugegebene Stoffe schnell zum Protein, das sich in und auf dieser Schicht befindet. Beispielsweise können Mediziner Blut oder Urin auf den Chip geben und Krankheiten diagnostizieren. Die Verfahrensgrundlagen haben die Forscher bereits entwickelt. Proteinbiochips könnten so künftig alltäglich werden in den Laboren – die Zahl der möglichen Anwendungen übersteigt die der DNA-Chips bei weitem.

Dr. rer. nat. Andreas Holländer | Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.iap.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress
23.02.2018 | Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

nachricht Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren
23.02.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics