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Das S-sens-Sensorsystem.
Foto: Eric Lichtenscheidt/caesar
Einrichten des Picking-Roboters.
Foto: Bernd Vogel/caesar
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Auf der Messe Biotechnica, die vom 18.-20.
Oktober 2005 in Hannover stattfindet, stellt caesar in Halle 3 am
Stand F03 sein Sensorsystem S-sens vor. Es dient der Analyse
biologischer und chemischer Stoffe. Zukünftig soll es gemeinsam von
einer Ausgründung und der Nanofilm Technologie GmbH produziert und
vertrieben werden. Außerdem präsentiert die caesar-Arbeitsgruppe
"Protein-Interaktionsanalyse" ihr Leistungsspektrum. Sie identifiziert
neue Hemm-Mechanismen für krankheitsrelevante Proteine (Drug Targets),
die als Grundlage für die Entwicklung von Medikamenten dienen.
Möchte man auf einfache Weise spezielle Stoffe in biologischen oder
chemischen Proben nachweisen, z.B. Schadstoffe in Lebensmitteln oder
Pestizide in Gewässern, bietet sich das S-sens Sensorsystem zur
Erfüllung dieser Aufgabe an. Das System basiert auf der Verbindung von
elektronischen Bauteilen mit biologischen Rezeptoren und dient zur
schnellen und markerfreien Detektion bestimmter Stoffe in
Probelösungen sowie ihrer Wechselwirkungen.
Die in dem Mehrkanalsystem verwendeten hochsensitiven Sensoren
arbeiten nach dem Prinzip von Nanowaagen. Auf den Sensoroberflächen
befinden sich Rezeptoren, welche die nachzuweisenden Moleküle an sich
binden. Die daraus resultierende Massenzunahme und deren zeitlicher
Verlauf werden vom System registriert. Das Gerät bietet die
Möglichkeit der gleichzeitigen Messung fünf unabhängiger Kanäle und
vollautomatisierter Messungen mit Hilfe eines Autosamplers. Es
offeriert eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten, u.a. in der
biochemischen und pharmazeutischen Forschung, Entwicklung und
Fertigung sowie der Lebensmittel- und Umweltanalytik. Die technische
Weiterentwicklung, die Produktion und der Vertrieb des Systems erfolgt
zukünftig in einer Kooperation von S-sens mit der Firma Nanofilm
Technologie. Nanofilm wird am Stand ferner sein abbildendes
Ellipsometer EP3 mit SPR-Kinetik-Zelle präsentieren, das sich zur
Messung von Echtzeit-Kinetik in bis zu 100 Kanälen sowie zur
Qualitätskontrolle dünner Schichten eignet.
Zum zweiten caesar-Projekt:
Auch nach der Entschlüsselung des menschlichen Genoms sind die
Funktionen der meisten Gene und Proteine noch unbekannt. Proteine sind
die Arbeitseinheiten in der Zelle. Sie werden von den Genen kodiert
und schließen sich zu geordneten Komplexen zusammen. Diese
Proteinzusammenlagerungen sind hochspezifisch und für die geordnete
Funktionserfüllung unerlässlich. In kranken Zellen ist die Ordnung auf
Ebene der Komplexbildung häufig gestört. Die Arbeitsgruppe
Protein-Interaktionsanalyse hat zum Ziel, als Grundlage für die
pharmazeutische Forschung die Funktion und Wirkung von Proteinen in
menschlichen Zellen zu identifizieren. Dazu wird die Interaktion von
Proteinen miteinander untersucht, aus der sich Rückschlüsse auf ihre
jeweilige Rolle ziehen lassen. Ein Anwendungsbeispiel ist die
Krebsforschung. Um festzustellen, welche Proteine für das
Tumorwachstum relevant sind, wird ein bekanntes Krebs-Gen als
Ausgangspunkt genommen. In den analysierten Interaktionsnetzen werden
sowohl bekannte als auch unbekannte Proteine gefunden; letztere werden
dann daraufhin untersucht, ob sie als Drug Targets für die
Wirkstoff-Identifizierung in Frage kommen.
Als neue Technologie wird hier das Ras-Recruitment-System eingesetzt,
das eine effiziente Hochdurchsatzanalyse verschiedener Proteinklassen
mit erweiterten Detektionsmöglichkeiten erlaubt. Mit Hilfe von Robotik
können die experimentellen Schritte vollautomatisch erfolgen. Die
Daten aller Proben werden mittels Barcode kontrolliert und
elektronisch gespeichert. In einem weiteren Projekt identifiziert die
Arbeitsgruppe durch eine enge Kopplung bioinformatischer und
experimenteller Methoden Peptide, die Proteinfunktionen gezielt
beeinflussen können. Mit dieser Technologie werden Informationen über
spezifische Bindungsmoleküle als Grundlage für die pharmazeutische
Forschung gewonnen. Die Gruppe bearbeitet ihre Forschungsprojekte
gemeinsam mit Partnern aus der pharmazeutischen und biomedizinischen
Forschung und bietet ihr Leistungsspektrum unter dem Namen "Nexigen"
auch als Dienstleistung an.
Das internationale Forschungszentrum caesar (center of advanced
european studies and research) hat 1999 die Arbeit aufgenommen. Mit
inzwischen über 220 Mitarbeitern forschen interdisziplinäre Teams in
den Bereichen Biotechnologie, Materialwissenschaften/Nanotechnologie
und Medizintechnik. Forschung und industrielle Anwendung gehen Hand in
Hand: caesar entwickelt innovative Produkte und Verfahren und
unterstützt die Wissenschaftler bei Firmenausgründungen.
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