Maßgeschneiderte Sensoren

Neue Verfahren für die industrielle Biotechnologie

05.07.2019

Die Forschung zu industrieller Biotechnologie von Professor Viktor Stein wird mit dem Pioneer Fund der TU und des ENTEGA NATURpur Instituts gefördert, um genetisch-enkodierte Sensoren schneller zur Anwendungsreife zu bringen.

Professor Viktor Stein (li.) und Wadim Weber

Biotechnologen wie der TU-Professor Viktor Stein kämpfen in ihrem Fachgebiet mit einer großen Herausforderung: „Biologie funktioniert nicht am Reißbrett. Wir können die Probleme derzeit noch nicht am Computer lösen“, sagt der Forscher, der auf den Bereich des Protein Engineering spezialisiert ist. In der Praxis sind die wissenschaftlichen Teams daher auf empirische Versuche unzähliger Varianten angewiesen, um Zellen mit neuen Eigenschaften und Funktionen zu versehen. Ein Verfahren, das Geld und Zeit kostet, und das Viktor Stein und sein Team mit Unterstützung des Pioneer Fund-Programms verbessern will.

In der industriellen Biotechnologie geht es darum, nachwachsende und erneuerbare Rohstoffe mit Hilfe maßgeschneiderter Mikroorganismen in höherwertige Chemieprodukte oder auch Medikamente umzuwandeln. Der Mangel an analytischen Techniken hemme die Entwicklung, begründet der TU-Wissenschaftler seine Suche nach Alternativen. Großes Potenzial haben nach Ansicht von Stein genetisch-enkodierte Sensoren, die spezifische Stoffwechsel- und Reaktionsprodukte in der Zelle aufspüren können. Als Sensoren dienen dabei Proteinmoleküle, die über die DNA in die Zelle eingeschleust und dort als analytisches Werkzeug eingesetzt werden können.

Für das innovative Verfahren zur Schaffung maßgeschneiderter Sensoren haben die TU-Wissenschaftler bereits ein Patent angemeldet. Mit Hilfe ihrer Forschung könnte das bisherige Prozedere erheblich vereinfacht und verkürzt werden, weil zigtausende oder gar Millionen Varianten gleichzeitig gemessen und getestet werden könnten. „Je höher der Durchsatz und die Zahl der Varianten, umso kostengünstiger und effizienter wird es“, fasst Professor Stein zusammen. Das Team hofft, mit dem Pioneer Fund der Anwendungsreife näher zu kommen.

Pioneer Fund zur Förderung von Innovationen

Der Pioneer Fund, ein gemeinsames Innovationsförderprogramm von TU Darmstadt und ENTEGA NATURpur Institut GmbH, fördert die Überführung wissenschaftlicher Ergebnisse in die praktische Anwendung mit jährlich 300.000 Euro. Seit 2016 unterstützt der Fund Projekte in drei Förderlinien, unter anderem in der Programmlinie Activator, aus der die vorgestellten Projekte stammen.