Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Steuerpult für Biomoleküle

10.03.2003


Biochemisches Labor im Westentaschenformat: In solchen Chips kann der Fluss von Molekülen elektronisch gesteuert und gelenkt werden
© Fraunhofer BioMIP


Werden in Zukunft Moleküle in komplexen biotechnologischen Verfahren so programmiert wie heute mikroelektronische Schaltungen aus Halbleitern? Forscher untersuchen derzeit die Wechselwirkungen zwischen biologischen und elektrischen Informationen. Erkenntnisse und Anwendungen der elektronischen Mikrofluidik rücken eine programmierbare Biotechnologie in greifbare Nähe. Inzwischen ist es in Diagnostik, Genetik und Pharmaentwicklung unabdingbar, winzige Volumina von Probelösungen auf Biochips gezielt bewegen, steuern oder zwischenlagern zu können.


Hierfür werden programmierbare Bioprozessoren an der von Professor John McCaskill geleiteten Forschungseinheit Biomolekulare Informationsverarbeitung BioMIP entwickelt. Auf der vom 1. bis 4. April erstmalig stattfindenden Messe BioAnalytica in München zeigen die Forscher in Halle A6 mehrere Prototypen ihrer Hybridchips, die sie im BMBF-Projekt BioPRO entwickeln. Die Funktion basiert auf einer von BioMIP patentierten Technologie: Kleinste Ansammlungen von Biomolekülen werden von digital gepulsten elektrischen Feldern konzentriert, bewegt und zu geeigneten Reaktionspartnern geleitet.

Eine Kopplung zwischen dem Aufenthaltsort und der Ansteuerung ist inzwischen möglich: Im Mikroskop verfolgt der Wissenschaftler, wie die mit einem Fluoreszenzfarbstoff markierten Biomoleküle fließen und er kann auf Knopfdruck steuernd eingreifen.


»Eine weitere Methode, um Moleküle in solchen Mikrosystemen paketweise und gezielt zu bewegen, setzt auf Transporter«, weiß Dr. Patrick Wagler. »Wir verwenden dazu Partikel, deren Durchmesser kleiner als ein Mikrometer sein können. An ihrer Oberfläche haften DNA-Abschnitte oder andere Biomoleküle.« Wird an die Elektroden eine elektrische Spannung angelegt, lassen sie sich starten, stoppen und über die haarfeinen Kanäle zu gewünschten Positionen auf den Chips transportieren.

»Anwendungen für dynamisch programmierbare Biomodule liegen zurzeit primär im Bereich der Moleküldiagnostik und evolutiven Biotechnologie«, resümiert McCaskill auf seine Weise. »Zukünftig sollen weiterentwickelte Systeme dieser Art noch informationsintensivere Aufgaben lösen.«

Ansprechpartner:
Dr. Patrick Wagler
Telefon 0 22 41 / 14-15 14
Fax 0 22 41 / 14-15 11

Fraunhofer-Forschungseinheit Biomolekulare Informationsverarbeitung BioMIP
Schloss Birlinghoven
53754 Sankt Augustin

Johannes Ehrlenspiel | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.biomip.fraunhofer.de/
http://www.gmd.de/BIOMIP/biopro/
http://www.bioanalytica.de/

Weitere Berichte zu: Biomolekular Biomolekül McCaskill Molekül Steuerpult

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Innovation: Optische Technologien verändern die Welt
01.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht SeaArt-Projekt startet mit Feldversuchen an Nord- und Ostsee
18.11.2016 | Hochschule Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie