Nanobiotechnologie

Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik

Nanoelektroden-Array für die elektrische Einzelmolekül-Manipulation.
Nanoelektroden-Array für die elektrische Einzelmolekül-Manipulation.
© Fraunhofer IBMT.

In der Mikroelektronik, der Biotechnologie und ihren Anwendungen in der Medizin entstehen durch die Fortschritte in der Nanotechnologie neue Ansatzmöglichkeiten für Diagnostik und Therapie. Die Größenskala zwischen Molekül und ganzer Zelle, der Bereich von einigen Nanometern bis zu wenigen Mikrometern, ist nicht nur für die Grundlagenforschung höchst interessant, entscheidet sich doch hier das Schicksal, ob ein Organismus krank oder gesund ist. Auch die Biotechnologie lernt hier als Nanobiotechnologie an den Wurzeln einzugreifen.

Mit dem Einsatz von Nanopartikeln in der Medizin wird ein neuer Zugang zur Manipulation intrazellulärer Vorgänge eröffnet. Auch für die Diagnostik sind die Konsequenzen vielfältig: Das Vordringen in kleinere Dimensionen kann helfen, in der medizinischen Analytik, z. B. bei der Bestimmung der Blutwerte, mit immer kleineren Probenmengen auszukommen. Dies hat nicht nur – im wahrsten Sinne des Wortes – spürbare Vorteile für den Patienten; in kleineren Volumina laufen chemische Reaktionen schneller ab, sie verbrauchen weniger kostbares Probenmaterial und lassen sich leichter automatisieren oder in kleine Apparaturen integrieren.

Dieser Schritt soll zu Sensor- oder Analyseeinheiten führen, die unabhängig vom Benutzer alle analytischen Aufgaben erfüllen und in Zukunft drahtlos und selbstständig mit der Auswertestation und dem Arzt kommunizieren.

Die Abteilung Nanobiotechnologie legt neue Grundlagen für weitere Entwicklungen und eine Basis für die nächste Generation diagnostischer und bioanalytischer Hilfsmittel. Damit werden die breiten Ansätze des Hauses für Entwicklung und Produktion von In-vitro-Diagnostika, wie sie in der Abteilung Molekulare Bioanalytik bearbeitet werden, durch nanotechnologische und molekulare Methoden ergänzt und erweitert.