Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das große Potenzial der Biosensoren

31.03.2011
Von der Diagnose am Krankenbett bis zur Kontrolle der Umwelt
Vom 3. bis zum 6. April 2011 werden über 200 Wissenschaftler am
7. Deutschen BioSensor Symposium in Heiligenstadt neueste Forschungserkenntnisse zu Biosensoren und deren Anwendungsmöglichkeiten austauschen.

Die Tagung wird in diesem Jahr vom Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V. (iba) ausgerichtet, unterstützt durch die Fachgruppe Analytische Chemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) mit ihrem Arbeitskreis Chemo- und Biosensoren. Die vielfältigen Anwen¬dungs¬gebiete der Biosensoren, von der Biotechnologie über die Lebens¬mitteltechnologie, die Medizintechnik, die Elektrochemie bis hin zur Umweltanalytik werden auf dem Symposium vorgestellt.

Biosensoren, zumeist optisch-spektroskopische Sensoren, sind ein unverzichtbares Werkzeug, um Biomoleküle wie Proteine oder DNA sowie Biopartikel wie Bakterien oder Viren sehr selektiv und mit hoher Sensitivität nachzuweisen. Zu den molekülspektroskopischen Methoden mit einem sehr hohen Informationsgehalt gehört die Raman-Spektroskopie, und Raman basierte Sensoren zum schnellen Nachweis von Biomolekülen oder Biopartikeln besitzen ein großes Potenzial in der Gesundheitsdiagnostik, der Luft- und Bodenkontrolle sowie der Lebensmittelanalytik, wie Professor Dr. Jürgen Popp von der Universität Jena in seinem Vortrag verdeutlicht. So lassen sich einzelne Mikroorganismen anhand ihres einzigartigen Raman-„Fingerabdrucks“ innerhalb weniger Stunden identifizieren. Dabei vergleicht man die Analysenergebnisse mit bekannten Raman-„Fingerabdrücken“ aus einer Datenbank. Mittels spezieller Verstärkungsmethoden, z.B. dem Ausnutzen von Plasmonen-Resonanzen, ist auch ein ultra-sensitiver Nachweis niedrig konzentrierter Moleküle möglich.

Diese und andere innovative Detektionstechniken werden für die Point-of-Care-Analytik eingesetzt. Die Point-of-Care Diagnostik (POCT, Point-of-care testing), die patientennahe Diagnostik am Krankenbett, im Operationssaal, in der Ambulanz oder am Unfallort hat sich mittlerweile wegen ihrer einfachen Handhabung etabliert. Ihr großer Vorteil ist, dass die Ergebnisse nach kurzer Zeit vorliegen und sofort über die Therapie entschieden werden kann. Dr. Alice Schlichtiger und Professor Dr. Peter B. Luppa vom Klinikum rechts der Isar in München gehen auf die Perspektiven der Point-of-care Diagnostik ein. In Europa wird bereits heute mit POCT-in vitro-Diagnostika ein Umsatz von etwa drei Milliarden Euro gemacht, ein Drittel davon in Deutschland. Den größten Anteil haben derzeit noch Geräte und Teststreifen zur Blutzuckerbestimmung für Diabetiker. Moderne Blutzuckermessgeräte arbeiten mit elektrochemischen Enzymsensoren wie Dr. habil. Alexander Warsinke, Universität Potsdam, auf der Tagung erläutern wird. In Zukunft werden aber auch elektrochemische Biosensoren, die Antikörper zur hochsensitiven Analyterkennung einsetzen, immer stärkere Anwendung finden. Speziell wenn es darum geht, kostengünstige und einfache Sensorsysteme für den POCT- Bereich zu entwickeln, weisen elektrochemische Sensoren Vorteile auf. In seinem Plenarvortrag wird Warsinke einen Überblick über entsprechende Systeme geben.

Da sich Biosensoren auch sehr gut zur Kontrolle von Luft und Boden eignen, können sie einen wichtigen Beitrag zur Erkennung und Beseitigung von biologischen Gefahrenlagen leisten. Solche können durch Bioterrorismus und Pandemien entstehen. Seit westliche Gesellschaften durch terroristische Anschläge bedroht werden, wurde die Sicherheitsforschung dort deutlich verstärkt. So wird auch in Deutschland die Entwicklung von Biosensoren durch neue Förderprogramme des Bundesforschungsministeriums zur Sicherheitsforschung im Bereich der Lebenswissenschaften gefördert. Dr. Iris Hunger vom Carl-Friedrich von Weizsäcker-Zentrum für Naturwissenschaften und Friedensforschung berichtet in Heiligenstadt über Biosensoren zur Abwehr von Biogefahrstoffen, zeigt deren Notwendigkeit und Grenzen auf und bezieht auch die ethische Verantwortung in ihre Überlegungen ein.

Professor Dr. Thomas Stieglitz, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, und sein Team haben sich mit ihrer Forschungsrichtung Neuroprothetik das Ziel gesetzt, mit Hilfe computerbasierter motorischer Neuroprothesen die Lebensqualität schwerstgelähmter Patienten zu verbessern. Eine der Schlüsselkomponenten einer solchen Neuroprothese ist die direkte neuro-technische Gehirn-Computer-Schnittstelle: das Elektrodenarray. Diese miniaturisierten Elektroden werden in die Hirnrinde implantiert, wobei als Implantatmaterialien Silikon, Polyimid und Dünnfilmmetalle in Frage kommen. Die entwickelten Elektrodenarrays wurden erfolgreich tierexperimentell getestet.

Unterschiedliche invasive Elektrodentechnologien wurden auch für Mensch-Maschinen-Schnittstellen in der Prothetik getestet, aber keine hat bisher Einzug in ein kommerzielles Prothesensystem für die oberen Extremitäten gefunden. Die Gründe dafür sind vielfältig. So mangelt es an der Biokompatibilität, an fehlender Langzeitstabilität und fehlender Selektivität. Dr. Bernhard Graimann, Otto Bock HealthCare GmbH, Duderstadt, berichtet über einen neuen Ansatz, bei dem Nervenstümpfe umgeleitet und mit einem geeigneten Muskel verbunden werden. Nach einer gewissen Zeit intervenieren die Nerven in den Muskel und diese können als biologische Verstärker dienen. Erste Patienten wurden bereits erfolgreich mit dem selektiven Nerventransfer versorgt.

Die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) gehört mit rund 30.000 Mitgliedern zu den größten chemiewissenschaftlichen Gesellschaften weltweit. Sie hat 27 Fachgruppen und Sektionen, darunter die Fachgruppe Analytische Chemie mit fast 2200 Mitgliedern. Die Fachgruppe sieht ihre Hauptaufgabe in der Zusammenfassung aller an der analytischen Chemie im weitesten Sinne interessierten Wissenschaftler und Praktiker zum Zwecke der Förderung dieses Wissensgebietes. Für die unterschiedlichen analytischen Disziplinen unterhält die Fachgruppe zehn Arbeitskreise.

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal
18.08.2017 | Bergische Universität Wuppertal

nachricht Einblicke ins menschliche Denken
17.08.2017 | Universität Potsdam

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

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

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie