Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Biochips aus dem Drucker

28.05.2008
Peptid-Arrays sind leistungsfähige Werkzeuge, um medizinische Wirkstoffe, Diagnose- oder Therapieverfahren zu entwickeln. Mit einem neuen Herstellungsverfahren, das auf Laserdruck basiert, lässt sich das Potenzial von Peptid-Arrays in Zukunft erstmals effektiv nutzen.

Peptide sind Bruchstücke von Proteinen, die aus bis zu 50 Aminosäuren aufgebaut sind. Um Proteine von Krankheitserregern zu identifizieren oder Arzneimittel zu erforschen, reichen Peptide mit der Länge von 15 bis 20 Aminosäuren aus, die auf Peptid-Arrays angeordnet werden. Derzeit sind deren Kapazitäten jedoch begrenzt: Maximal 10 000 Peptide passen auf einen Träger.

Um aber alle tausend Proteine eines Bakteriums in Form von jeweils 100 überlappenden Peptiden darzustellen, sind Biochips mit 100 000 Peptiden gefragt - für einen Malariaerreger sogar 500 000. Weiterer Nachteil: ein einzelner Peptidspot kostet etwa fünf Euro - ein gesamter Träger somit nahezu 50 000 Euro. Einen Weg zur Massenfertigung der Peptid-Arrays fanden Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrum DKFZ in Heidelberg gemeinsam mit Entwicklern aus dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart: Biochips aus dem Drucker.

"Peptid-Arrays werden bislang mit einer Spottechnik hergestellt, bei der die einzelnen Aminosäuren mit einem Pipettierroboter auf eine papierartige Membran aufgetupft werden", erzählt Dr. Stefan Güttler vom IPA. "Das mit einem Laserdrucker zu versuchen, ist etwas komplett Neues." Die Projekt-Vorgaben waren klar und hart: Gedruckt wird auf Glas - nicht auf ein flexibles Medium. Es muss mit 20 Tonern gedruckt werden, denn die Peptide müssen aus 20 verschiedenen Aminosäuren zu bestimmten Ketten verknüpft werden. Den Bio-Toner lieferten die Wissenschaftler des DKFZ: verkapselte Aminosäuren. Die Aminosäurepartikel werden im Drucker zunächst trocken verarbeitet. Damit die Aminosäuren aber chemisch reagieren können, müssen sie gelöst sein.

... mehr zu:
»Biochip

"Um die Aminosäuren in Lösung zu bringen, erhitzen wir die Platte", erklärt Dr. F. Ralf Bischoff vom DKFZ. Dabei werden die Tonerpartikel geschmolzen und die Aminosäuren können an den Träger koppeln. Schicht für Schicht wird exakt aufeinander gedruckt und verkettet. Die gedruckten Peptid-Arrays sind mit über 155 000 Mikropunkten auf einem Träger von 20 mal 20 Zentimetern nicht nur viel komplexer, sie lassen sich auch viel schneller produzieren. Das senkt die Kosten um mindestens den Faktor 100. Die fertigen Arrays können zu einem Preis von wenigen Cent pro Peptid angeboten werden.

Für dieses Herstellungsverfahren von hoch komplexen Biochips erhalten die Forscherteams den Wissenschaftspreis des Stifterverbandes 2008. Finanziert wurde die Entwicklung aus eigenen Mitteln sowie in Projekten des Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF und der VW-Stiftung.

Dr. rer. nat. Stefan Güttler | Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.ipa.fraunhofer.de
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2008/05/Mediendienst5s2008Thema1.jsp

Weitere Berichte zu: Biochip

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Trennsationell - Optimierung des Entformungsverhaltens
15.01.2020 | INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Jena

nachricht Vom Frittenfett zur Power – Forschungsprojekt in der Verfahrenstechnik
07.01.2020 | Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Miniatur-Doppelverglasung: Wärmeisolierendes und gleichzeitig wärmeleitendes Material entwickelt

Styropor oder Kupfer – beide Materialien weisen stark unterschiedliche Eigenschaften auf, was ihre Fähigkeit betrifft, Wärme zu leiten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz und der Universität Bayreuth haben nun gemeinsam ein neuartiges, extrem dünnes und transparentes Material entwickelt und charakterisiert, welches richtungsabhängig unterschiedliche Wärmeleiteigenschaften aufweist. Während es in einer Richtung extrem gut Wärme leiten kann, zeigt es in der anderen Richtung gute Wärmeisolation.

Wärmeisolation und Wärmeleitung spielen in unserem Alltag eine entscheidende Rolle – angefangen von Computerprozessoren, bei denen es wichtig ist, Wärme...

Im Focus: Miniature double glazing: Material developed which is heat-insulating and heat-conducting at the same time

Styrofoam or copper - both materials have very different properties with regard to their ability to conduct heat. Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz and the University of Bayreuth have now jointly developed and characterized a novel, extremely thin and transparent material that has different thermal conduction properties depending on the direction. While it can conduct heat extremely well in one direction, it shows good thermal insulation in the other direction.

Thermal insulation and thermal conduction play a crucial role in our everyday lives - from computer processors, where it is important to dissipate heat as...

Im Focus: Fraunhofer IAF errichtet ein Applikationslabor für Quantensensorik

Um den Transfer von Forschungsentwicklungen aus dem Bereich der Quantensensorik in industrielle Anwendungen voranzubringen, entsteht am Fraunhofer IAF ein Applikationslabor. Damit sollen interessierte Unternehmen und insbesondere regionale KMU sowie Start-ups die Möglichkeit erhalten, das Innovationspotenzial von Quantensensoren für ihre spezifischen Anforderungen zu evaluieren. Sowohl das Land Baden-Württemberg als auch die Fraunhofer-Gesellschaft fördern das auf vier Jahre angelegte Vorhaben mit jeweils einer Million Euro.

Das Applikationslabor wird im Rahmen des Fraunhofer-Leitprojekts »QMag«, kurz für Quantenmagnetometrie, errichtet. In dem Projekt entwickeln Forschende von...

Im Focus: Fraunhofer IAF establishes an application laboratory for quantum sensors

In order to advance the transfer of research developments from the field of quantum sensor technology into industrial applications, an application laboratory is being established at Fraunhofer IAF. This will enable interested companies and especially regional SMEs and start-ups to evaluate the innovation potential of quantum sensors for their specific requirements. Both the state of Baden-Württemberg and the Fraunhofer-Gesellschaft are supporting the four-year project with one million euros each.

The application laboratory is being set up as part of the Fraunhofer lighthouse project »QMag«, short for quantum magnetometry. In this project, researchers...

Im Focus: Wie Zellen ihr Skelett bilden

Wissenschaftler erforschen die Entstehung sogenannter Mikrotubuli

Zellen benötigen für viele wichtige Prozesse wie Zellteilung und zelluläre Transportvorgänge strukturgebende Filamente, sogenannte Mikrotubuli.

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

11. Tagung Kraftwerk Batterie - Advanced Battery Power Conference am 24-25. März 2020 in Münster/Germany

16.01.2020 | Veranstaltungen

Leben auf dem Mars: Woher kommt das Methan?

16.01.2020 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2020

16.01.2020 | Veranstaltungen

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

Chemiker lassen Bor-Atome wandern

17.01.2020 | Biowissenschaften Chemie

Infektiöse Proteine bei Alzheimer

17.01.2020 | Biowissenschaften Chemie

Miniatur-Doppelverglasung: Wärmeisolierendes und gleichzeitig wärmeleitendes Material entwickelt

17.01.2020 | Materialwissenschaften

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