Nanobiotechnologie

Nanobiotechnologie ist eine interdisziplinäre Technologie, in der Zich Nanotechnologie und Biotechnologie überschneiden. Es ist richtig, dass die Nachahmung der Natur zu technischen Zwecken, im Unterschied zur Bionik auf der Nanoskaligen Ebene angewendet wird. [1] Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat Nanobiotechnologie in Seine Förderprogramme aufgenommen.

Mögliche Anwendungsgebiete

Eine Seele der Nanobiotechnologie ist die Kopplung Biologischer und Elektronischer Systeme. So ist schon Inzwischen Ratten nervenzellen in silicon – Halbleiterstrukturen Eingebaut Worden, Die Eine direkte Übertragung Nach dem Nervenimpuls in Formular ELEKTRONISCHER Signal ermöglichen. Über Diesen Weg lassen sich beispielsweise Sehnerven Direktor Reize knacken so that ein Blinder Grob gerastertes Bild wahrnehmen und schwarz-weiß unterscheiden Können.

Eine weitere anwendung Sind Mikrosysteme Wie Nanomaschinen (beispielsweise sterben Molekulare Maschine oder Biomolekulare Motor). Hier finden Sie die Bewegungsfähigkeit Bester Proteinkomplexe zu Nutze. Diese Biomolekularen Motoren Schweißen Sich Grob in Zwei Gruppen einteilen:

  1. Rotationsmotor ⇒ ATP – Synthase :
    Die ATP – Synthase ist ein Proteinkomplex wo in der Zelle unter Anderem zur Energiegewinnung genutzt Wird. Der Komplex Besteht Aus zwei jede funktionellen Einheit: wo F₀-Einheit mit Einem Protonenkanal , Welcher in sterben Membran integriert ist, und die F1 – ATPase , stirbt in den Untereinheiten Adenosintriphosphat (ATP) hydrolysieren BZW. Synthesizer können. Die F1-ATPase wiederum Bestehen Aus einer Ring von je drei α- und β-Untereinheiten, between Die sterben katalytische Zentr Liegen. Es besteht auch eine Verbindung zwischen der γ-Untereinheit und anderen. Wenn Protonenein Proton durch die F-Einheit fließt, die Verbindung der F1-ATPase im Uhrzeigersinn. Dies geschieht, um den Verbindungsschaft (γ-Untereinheit) einer F1-ATPase mit einem Rotorblatt aus Nickelmetall zu stellen und zum Laufen zu bringen.
  2. Linearmotorsysteme aus Motor Protein ( Myosin oder Kinesin ) und Schienensystem ( Aktin – Filamente für Myosin oder Mikrotubuli für Kine Its) Für sterben Linearmotorsysteme wäre Eine anwendung als Shuttle Zwischen zwei Punkten, mit der fähigkeit zur Be- und Entladung, DENKBAR.
Weiterhin mind biobased Sensoren vorstellbar. Das Maltose -bindende Protein, das seine Konformation Santander, sobald ein Spezifisches Molekül (hier sterben Maltose) ein das Protein Binde ist ein beispiel für ein Protein System, das auf reversible Chemischen Veränderungen reagiert. So ist es BEREITS gelungen, das Isolierte Protein (über EINE biomolekularen Anker and a Komplexierung mit Nickel An einem Selbstorganisierte Monoschicht) Auf eine Goldelektrode zu binden. In dem Protein eine Würde Einer Stelle Bestimmt Eine redoxaktive Rutheniumgruppe eingefügt, so that this Durch Die hervorgerufene Strukturänderung von Einer relativen oberflächennahen Position in Einem weiter Entfernt Stellung gebracht Wird. Dort Enthaltung dortRutheniumgruppe von der Elektrodenoberfläche lässt sich als elektrochemisches Signal detektieren. Solche Sinne wurden beobachtet, mit wenig Durchmischung wurden Maltose (oder andere Molecule) Detektive möglich.

Weitere mögliche Anwendungen sind:

  • Selbstorganisierende Monoschichten ( self-assembled monolayer , SAM)
  • „Nanokabel“, die mit Hilfe eines DNA- Templates aufgearbeitet und in der Computertechnik gefunden wurde, fand Anfragen.
  • Selektives DNA-Hybridisierungsverfahren technisch umgesetzt, durch gezielte Verknüpfung von Komponenten mit entsprechenden DNA-Strings

Literatur

  • Christopher R. Lowe: Nanobiotechnologie: Herstellung und Anwendung chemischer und biologischer Nanostrukturen. In: Aktuelle Meinung in Strukturbiologie. Bd. 10, Nein. 4, 2000, S. 428-434, doi : 10.1016 / S0959-440X (00) 00110-X .
  • Kristian Köchy , Martin Norwig, Georg Hofmeister (Hrsg.): Nanobiotechnologie. Philosophische, anthropologische und ethische Fragen (= Lebenswissenschaften im Dialog. Bd. 4). Alber, Freiburg (Breisgau) ua 2008, ISBN 978-3-495-48347-3 .
  • Vlad Georgescu , Marita Vollborn : Nanobiotechnologie als Wirtschaftskraft. Neue Märkte, neue Produkte, neue Chancen. Campus-Verlag, Frankfurt am Main 2002, ISBN 3-593-36926-5 .
  • Theranostics , Englischsprachige Wissenschaftliche Fachzeitschrift, welche monatlich veröffentlicht und veröffentlicht wird, that with the Diagnostics and Therapeuticans of the Molecules and Nanomedicine.

Weblinks

  • BMBF: Nanobiotechnologie

Quellen

  • VDI-Technologiezentrum (Hg.): Nanobiotechnologie I: Grundlagen und technische Enhancements Molekulare, funktionelle Biosysteme. Düsseldorf 2002. (PDF-Datei; 2.49 MB).

Belege

  1. Hochspringen↑ Martin Norwig, Kristian Köchy, Georg Hofmeister: Nanobiotechnologie – Einleitung. In: Kristian Köchy, Martin Norwig, Georg Hofmeister (Hrsg.): Nanobiotechnologie. Philosophische, anthropologische und ethische Fragen. 2008, S. 9-24, hier 9 f.

Leave a Comment

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.