Nanobiotechnologie

An dieser Schnittstelle arbeitet die Nanobiotechnologie, welche die biologische mit der nicht-biologischen Forschung verbindet und damit Lebenswissenschaften, Physik, Chemie und Ingenieurwissenschaften umspannt. Davon erwartet man sich wertvolle Erkenntnisse etwa über Biomoleküle als Bausteine und Funktionselemente des Lebens. Biomoleküle werden bereits vielfach technisch genutzt, etwa bei der Herstellung von Nachweissystemen für Krankheitserreger. In diesem Fall helfen die Methoden der NanotechnologieForschungsfeld, das sich mit chemischen oder biologischen Strukturen beschäftigt, die kleiner als 100 Nanometer sind. Ein Nanometer entspricht einem Millionstel Millimeter. dabei, die Biomoleküle präzise zu handhaben und das Ergebnis zu prüfen. Andererseits lernt auch die NanotechnologieForschungsfeld, das sich mit chemischen oder biologischen Strukturen beschäftigt, die kleiner als 100 Nanometer sind. Ein Nanometer entspricht einem Millionstel Millimeter. von der Natur. Wenn man versteht, wie sich Biomoleküle zu hoch geordneten Strukturen – beispielsweise der Hülle eines VirusInfektiöses Partikel, das aus einer Proteinhülle besteht und entweder DNA oder RNA als Erbinformation enthält. Da Viren sich nicht selbstständig vermehren können, dringen sie in andere Organismen ein (infizieren sie) und programmieren deren Stoffwechsel zur Produktion von Virusbestandteilen um. Viren infizieren Zellen von Eukaryonten und Prokaryonten. – zusammenfinden, lassen sich mit diesem Wissen möglicherweise nicht-biologische, künstlich hergestellte Moleküle maßschneidern, die ein ähnliches Verhalten zeigen und zum Beispiel neue Wege für die Beschichtungstechnik eröffnen. Objekte, die biologische Eigenschaften „nachahmen“, werden als „biomimetische“ Objekte bezeichnet.

Obwohl ein Großteil der Nanobiotechnologie noch an der Grundlagenforschung arbeitet, erscheinen einige technische Einsatzmöglichkeiten kurz- und mittelfristig viel versprechend. Heute schon sind maßgeschneiderte Nanopartikel, die nach Anregung Licht einer ganz bestimmten Wellenlänge abgeben, ein wertvolles Werkzeug für die Aufklärung grundlegender zellbiologischer Prozesse. Großes Potenzial haben funktionalisierte, also mit einer bestimmten Oberflächenstruktur versehene Nanopartikel zudem in der Therapie von Krebserkrankungen. Ein biomimetischer Nano-Wirkstoff wird bereits bei der Behandlung überempfindlicher Zähne, aber auch als Knochenersatzstoff eingesetzt.

Die Entwicklung der Nanobiotechnologie fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) seit dem Jahr 2000 gezielt in vier Schwerpunkten: „Magnetische und weitere funktionale Nanopartikel“, „Funktionale biologisch-technische Oberflächen und Schnittstellen“, „Nanobiotechnologische Verfahren für das Tissue-Engineering“ und „Biomolekulare Maschinen und Werkzeuge“. Im Rahmen dieser Fördermaßnahmen werden bis 2010 insgesamt 60 Millionen Euro zur Verfügung gestellt.