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Schale und Pipette
Zellkulturen für die Produktion von Naturstoffen könnten bald durch zellfreie Systeme aus Multienzymkomplexen ersetzt werden.

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Das Enzymchanneling verstehen

Für die Produktion von komplexen Naturstoffen werden heutzutage häufig lebende Zellen genutzt. Das ist meist günstiger als aufwendige, rein chemische Synthesen, stößt aber auch immer wieder an Grenzen: Die Zellen müssen kontinuierlich mit Luft und Nährstoffen versorgt werden, es geht Energie für die Bildung von Biomasse und den Erhaltungsstoffwechsel verloren und die zu produzierenden Naturstoffe dürfen für die Zelle selbst nicht giftig sein. Viel einfacher wäre es, statt lebender Zellen nur ein zellfreies System aus Multienzymkomplexen mit mehreren hintereinander geschalteten Enzymen zu nutzen.

Diblockcopolymere unter dem  Elektronenmikroskop
Membran aus Diblockcopolymeren unter dem Elektronenmikroskop.

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Robuste Membranen aus Blockpolymeren

Wenn es um die Aufreinigung von Lösungen oder Proben geht, nutzen Forscher häufig Membranen, um Stoffe zu filtern. Das Team um Christopher Barner-Kowollik vom Karlsruher Institut für Technologie und Felix Schacher von der Friedrich-Schiller-Universität Jena arbeitet an der nächsten Generation dieser Filtermaterialien. Die auf Blockcopolymeren basierenden Membranen könnten den gewöhnlichen Filtern gleich in mehrfacher Hinsicht überlegen sein. Im Verbundprojekt „BioCoBra – Robuste und vielseitige asymmetrische Membranen auf Basis schaltbarer Blockpolymere“ – sollen neuartige Werkstoffe für Filtermaterialien hergestellt und genau charakterisiert werden.

Modell des großen Fusionsproteins
Im Modell des großen Fusionsproteins (rechts, farbig) erkennt man noch die durch Verbindungsstücke aneinandergereihten Enzyme.

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SupraRedoxModul: Kurze Wege im Enzymkäfig

Was für Stadtplaner ein erstrebenswertes Ziel ist, hat auch für Biochemiker seinen Reiz: Kurze Wege. Wissenschaftler von der Universität des Saarlandes um Rita Bernhardt (Biochemie) und Michael Hutter (Bioinformatik), der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf um Vlada Urlacher (Biochemie) sowie der Universität Leipzig um Roger Gläser (Technische Chemie) möchten gern alle für eine fortlaufende enzymatische Umwandlung nötigen Mitspieler an einem Ort zusammenbringen. Ihnen schwebt eine Art „Superenzym“ vor. Der Name des Verbundprojektes „SupraRedoxModul“ verrät: Es dreht sich um Redoxenzyme.

Aus Acetat und ATP entsteht Flaviolin

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Multi-Enzym-Katalyse mit löchrigen Zellen

Die Produktion von komplexen Naturstoffen in biologischen Zellen ist eigentlich nichts Neues. Die Idee, für die Synthese der Naturstoffe  Zellen mit löchriger Membranhülle  zu nutzen hingegen schon. Sie steht im Zentrum des explorativen Projekts „MECAT – Multi-Enzym-Katalyse mit permeabilisierten Zellen“. Mit demTrick könnte die Produktion bisher biotechnologisch nicht herstellbarer komplexer Moleküle gelingen, ist das Team um Elmar Heinzle vom Institut für Technische Biochemie der Universität des Saarlandes überzeugt. Sie wollen das Verfahren nun für den Einsatz im Labor fitmachen.

Pickering-Emulsionen
Die Partikel in sogenannten Pickering-Emulsionen stabilisieren Gemische aus wasserliebenden und wasserabstoßenden Lösungen.

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Pickering-Emulsionen für die Biotechnologie

Kleine Partikel können Mischungen von wasserliebenden und wasserabstoßenden Lösungen, sogenannte Emulsionen, stabilisieren. Diesen Effekt hat der britische Chemiker Percival Pickering 1907 beschrieben. Die Pickering-Stabilisierung wird bereits seit Jahren in der Chemie als Extraktionsverfahren eingesetzt. Geht es nach Anja Drews und Marion Ansorge-Schumacher, haben durch Pickering stabilisierte Emulsionen bald eine Zukunft in der Biotechnologie. Im Forschertandem mit dem Titel "BioPICK" wollen die Forscherinnen passende Systeme und Membranreaktoren für Pickering-Emulsionen entwickeln und so deutlich mehr Reaktionen für biotechnologische Prozesse verfügbar machen.

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Nachwachsende Rohstoffe industriell nutzen

Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe für industrielle Prozesse schont Natur, Umwelt und Klima und schafft eine Unabhängigkeit vom Öl. Die industrielle Biotechnologie ist dabei ein wichtiger Impulsgeber und leistet einen entscheidenden Beitrag für den Strukturwandel von einer erdöl- zu einer bio-basierten Industrie. Unter dem Dach des Handlungsfeldes "Nachwachsende Rohstoffe industriell nutzen" wird diese Entwicklung in der Nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie weiter vorangetrieben.

Ein porenbildendes Protein
Modell der Proteinstruktur des porenbildenden Proteins. Gezeigt sind die Fass- und die Korken-Domäne sowie Wassermoleküle.

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Molekülfilter aus chiralen Membranen

Die Synthese von seltenen Aminosäuren ist technisch herausfordernd und kostspielig. Der Grund: Bei den chemischen Synthesen entsteht häufig ein racemisches Gemisch, also ein Mix aus sogenannten L- und D-Aminosäuren. In Größe und der Zahl der Atome unterscheiden sich diese Geschwistermoleküle zwar nicht, dafür aber in ihrer räumlichen Anordnung, die für ihre Funktion entscheidend sind. In einem Forschertandem arbeiten Proteiningenieur Ulrich Schwaneberg von Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen und der Polymerexperte Alexander Böker vom Deutschen Wollforschungsinstitut (DWI) an speziellen Membranen, die solche racemische Gemische trennen können.

Eine Durchstichflasche
In kleinen Durchstichflaschen können die komplexen Naturstoffe für eine spätere Analyse aufbewahrt werden.

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Biosynthesewege planen und konstruieren

Gerade komplexe Wirkstoffmoleküle lassen sich häufig einfacher durch Mikroben herstellen als mit aufwendigen chemischen Synthesen. Mit biotechnischen Methoden lassen sich Mikroben wie nach dem Baukastenprinzip maßschneidern, um bestimmte Naturstoffe zu synthetisieren. Dieses Ziel verfolgen Silke Wenzel und Rolf Müller von der Universität des Saarlandes und Hubert Bernauer von der Firma ATG:biosynthetics GmbH in Merzhausen bei Freiburg. Die Pharmbiotec GmbH ebenfalls aus Saarbrücken stellt dazu die notwendigen analytischen Werkzeuge zur Verfügung. Im Verbundprojekt „SynBioDesign- Synthetische Biologie zum Design von Produktionssystemem für komplexe Naturstoffe“ soll mithilfe des Metabolic Engineering die Produktion komplexer Moleküle optimiert werden. Damit könnten sich künftig in den Mikroben auch Moleküle in neuen Strukturvarianten herstellen lassen, die sich bisher nicht gewinnen ließen.

Metallische Schäume
Muster von biofunktionalisierbaren metallischen Schäumen mit unterschiedlicher Porengröße

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ZMWBioKat: Metallische Schäume in Biosensoren

Anett Werner vom Institut für Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik der Technischen Universität Dresden ist sich sicher, dass Metalle bei eine Vielzahl biotechnologischer Anwendungen bessere Träger für Enzyme, Farbstoffe oder ganze Zellen sind als Glas oder Keramik: „Metalle überzeugen durch ihre hohe mechanische Stabilität und ihre hohe Toleranz gegenüber Druckschwankungen. Außerdem können sie für jede Anwendung jeweils passgenau hergestellt werden.“ Ob es zu einem Siegeszug kommt, hängt auch ein bisschen von ihrem Verbundprojekt „ZMWBioKat“ ab.

Peptid-Chip-Drucker
Frank Breitling (li.) und Alexander Nesterov-Müller (re.) nutzen Peptid-Chip-Drucker um hochdichte Peptidarrays zu erzeugen.

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Peptid-Chips mit eingebautem Schalter

Ein Team um Alexander Nesterov-Müller vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) will in dem Verbundprojekt „Entwicklung eines Peptidschalters“ eine Methode entwickeln, mit dem sich Protein-bindende Moleküle verlässlich, schnell und bezahlbar für viele unterschiedliche Bindungspartner finden lässt. Bei der Suche nach dem richtigen Molekül für eine spezifische Anwendung kommen sogenannte hochdichte Peptidarrays zum Einsatz. Auf einem vorbehandelten Glasträger werden mit einem Laserdrucker die wenige Mikrometer große Peptidspots aufgetragen. „Wir haben einen Prototypen entwickelt, der in einem xerographischen Verfahren rund 800 Spots pro Quadratzentimeter druckt“, berichtet Nesterov-Müller.

Leuchtende Ampulle

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PHAROS: Auf dem Weg zur künstlichen Pflanze

Für Burkhard König von der Universität Regensburg und Volker Sieber von der TU München ist Licht die ultimative erneuerbare Ressource: Überall auf der Welt ist es kostenlos als saubere Energieform verfügbar. Um Licht jedoch biochemisch verwertbar zu machen, sind sogenannte Photokatalysatoren notwendig. Weltweit wird dafür vor allem an Metallkomplexen geforscht. Ein großes Problem dieser Verbindungen ist ihre kurze Lebensdauer, ein weiteres der Bedarf an Schwermetallen wie Iridium und Ruthenium. Das bayerische Forschertandem will eine neue Generation von Photokatalysatoren entwickeln. „Wir wollen die Photokatalyse erstmals über Stunden hinweg aufrechterhalten. Außerdem suchen wir nach ‚grünen’ Alternativen, um auf die giftigen, seltenen und somit teuren Schwermetalle verzichten zu können.“

Ein Biotechnologielabor
Biotechnologische Produktion ist schwer zu überwachen.

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Mikrokapseln für die Prozess-Überwachung

Bislang ist die Steuerung von biotechnologischen Prozessen weitgehend Erfahrungssache. Denn es fehlen Methoden, um bereits während der Produktion von Wertstoffen zu messen, ob der Prozess in die richtige Richtung läuft. Das ist wichtig, weil Produktkontaminationen ganze Produktchargen unbrauchbar machen und für große wirtschaftlich Schäden sorgen können. Das Kooperationsprojekt „Prozessüberwachung in vitro und in vivo mit Polyelektrolyt-Mikrokapseln“ soll dies nun ändern. In der Machbarkeitsstudie entwickeln der Biochemiker Sebastian Springer, der Biophysiker Mathias Winterhalter und der Biotechnologe Gerd Klöck eine universell einsetzbare Messmethode, mit der sich für den wichtige Stoffwechselprodukte und Moleküle in Kulturmedien und Zellen in Echtzeit erfassen lassen.

Leuchtendes Chromosom
Cell2Fab hat sich die Aufgabe gesetzt, künstliche Chromosomen als Steuereinheit von Hefezellen zu entwickeln.

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Cell2Fab: Zellfabriken mit künstlichen Chromosomen

Bisherige biotechnische Verfahren nutzen einzelne Enzyme oder Produktionsorganismen mit speziell maßgeschneidertem Stoffwechsel, um ein bestimmtes Produkt herzustellen. Die Möglichkeit, ganze Chromosomen aus DNA zu synthetisieren, soll nun genutzt werden, um ein ringförmiges künstliches Chromosom in Hefezellen als Steuerungsmodul zu entwickeln. Im Rahmen des Projektes „Synthetische Biosysteme – von der Zelle zur Fabrikation (Cell2Fab)“ baut Katrin Messerschmidt an der Universität Potsdam eine Nachwuchsgruppe auf, um ein entsprechendes künstliches Chromosom etablieren.

Im Projekt OptoSys wollen Wissenschaftler die Feinsteuerung biotechnologische Produktionsprozesse mit Hilfe von Licht vorantreiben

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OptoSys: Bioprozesse mit Licht steuern

Eine Echtzeit-Überwachung und -Steuerung biologischer Vorgänge in Bioprozessen ist bis heute noch nicht verwirklicht. Im Rahmen des Verbundprojektes „OptoSys – neue Optosensoren und Photoregulatoren zur Licht-vermittelten Steuerung und Analyse molekularer Systeme“ wollen Wissenschaftler der Universität Düsseldorf, der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich eine völlig neuartige, lichtbasierte Messung und Steuerung biotechnologischer Prozesse etablieren.

Zellfrei CO2 in einen Wertstoff umwandeln: dieses Ziel haben sich Magdeburger und Biberacher Forscher gesetzt.

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Enzyme für die Kohlendioxid-Verwertung

Angesichts des globalen Anstiegs des Klimagases Kohlendioxid sind Technologien gefragt, die das Spurengas aus der Atmosphäre entfernen. Ansätze, CO2 als Rohstoff zu nutzen, konzentrieren sich derzeit vor allem auf chemische Umwandlungen oder auf Mikroalgen, die das Gas für ihr Wachstum nutzen. Das für zunächst fünf Jahre geförderte Tandemprojekt „Analyse und Design bakterieller Enzymkaskaden zur stofflichen Verwertung von CO2“ will dagegen ungewöhnliche Enzyme aus Bakterien nutzbar machen, um Kohlendioxid in einem zellfreien Prozess in Wertstoffe umzuwandeln.

Energie unspezifisch Energietechnologien

Energieträger auf Basis von Biomasse ausbauen

Als Bestandteil des Energie-Mixes werden Energieträger aus Biomasse künftig an Bedeutung gewinnen. Sie tragen im Rahmen regionaler Versorgungskonzepte zur einheimischen Wertschöpfung bei und können Arbeitsplätze in der Land- und Forstwirtschaft sowie in der Industrie schaffen. Unter dem Dach des Handlungsfeldes "Bioenergie ausbauen" setzt sich die Nationale Forschungsstrategie Bioökonomie dafür ein, Bioenergie international wettbewerbsfähiger, klima-, natur- und umweltfreundlicher als heute zu erzeugen.

Eine Treppe aus Legobausteinen

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Komparti: Enzymatische Produktionsschritte enger koppeln

Biotechnologische Produktionsprozesse laufen heute meist als Ein-Schritt-Reaktionen in einem einzigen Bioreaktor ab. Für chemische Umsetzungen mit mehreren Reaktionsschritten ist dies oft von Nachteil. Denn die Enzyme, die die einzelnen chemischen Reaktionen beschleunigen, funktionieren oft bei ganz unterschiedlichen Bedingungen optimal. Außerdem können unerwünschte Nebenreaktionen auftreten, die die Prozesse unwirtschaftlich machen. In dem explorativen Projekt „Komparti – Kompartimentierung als Basistechnologie für neue multienzymatische Produktionsverfahren“ untersuchen Forscher um An-Ping Zeng von der TU Hamburg-Harburg in den nächsten zwei Jahren, wie sich heutigen Einschränkungen der Biosynthese durch die räumliche Annäherung oder Trennung von Enzymen auf einem Materialgerüst überwinden lässt.

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Internationale Kooperationen

Mit einer stärkeren Internationalisierung von Wissenschaft und Wirtschaft kann die Wettbewerbsfähigkeit des Bioökonomiestandortes Deutschland ausgebaut werden. Dies wird im Handlungsfeld "Internationale Kooperationen" der Nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie vorangetrieben.

Essigsäurebakterien
Essigsäurebakterien wie diese hier sollen in Zukunft, mit Hilfe von CO2 und Strom, wichtige Chemikalien bereitstellen.

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Mikroben unter Strom für die Stoffproduktion

Wirtschaftliche Verfahren, die das Klimagas Kohlendioxid reduzieren helfen, sind derzeit noch Mangelware. Einen Weg, das CO2 zur Wertstoffproduktion oder sogar zur Speicherung von elektrischem Strom in energiereichen chemischen Produkten zu nutzen, beschreiten Forscher jetzt im Rahmen des explorativen Projektes „Bioelektrosynthese zur Stoffproduktion aus Kohlenstoffdioxid“ im Rahmen der Fördermaßnahme Basistechnologien.

Feuerball
In Methangas steckt nicht nur viel Energie.

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ECOX: Chemo- und Biokatalyse vereinen

Chemische und biologische Synthesen erfordern oft ganz unterschiedliche Temperaturen und Reaktionsbedingungen. Das über drei Jahre geförderte Kooperationsprojekt „ECOX – Enzymatisch-chemokatalytische Oxidationskaskaden in der Gasphase“ zielt darauf ab, chemische und biologische Prozesse erstmals zu koppeln, um aus Methangas energie- und ressourcenschonend Ameisensäure, Methanol und Methylformiat herzustellen – wichtige Grundchemikalien für die Chemieindustrie.

Bernsteinsäuremolekül
Der Produktionsprozess von Bernsteinsäure soll als Modell dienen, um künstliche Gen-Schalter zu testen.

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Bioproduktion flexibler gestalten

Biotechnologische Produktionsprozesse sind bislang oft wenig flexibel: Häufig werden Mikroben gentechnisch so optimiert, dass sie nur unter ganz bestimmten Bedingungen eine maximale Produktausbeute liefern. Mangelnde Flexibilität ist dann problematisch, wenn die Zellen unter anderen Bedingungen produzieren als wachsen, wenn giftige Produkte entstehen oder wenn das Produkt den Prozess hemmt. Im Rahmen des Tandemprojektes „Dynamische Prozessoptimierung in der Biotechnologie“ entwickeln Katja Bettenbrock vom Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer Systeme in Magdeburg und Andreas Kremling von der Technischen Universität München mit Hilfe von Computersimulationen gentechnisch veränderte Coli-Bakterien, deren Stoffwechsel sich während der Produktion umschalten lässt.

Kieselalge
Kieselalgen stellen Kalkblättchen her, die für die Bauindustrie als Zusatzstoffe sehr interessant sind.

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ZeBiCa2: Kalkpartikel aus Kieselalgen kontrolliert formen

Verbundmaterialien aus komplex aufgebauten Biomineralen und organischen Molekülen versprechen vielfältige Anwendungen in Medizin, Lebensmittelbranche und Industrie. Bislang werden weitgehend "ungeformte" Partikel durch Ausfällen oder Vermahlen von Mineralien oder aus Lagerstätten von Kieselalgen gewonnen. In dem Kooperationsprojekt ZeBiCa2 geht es erstmals darum, biotechnologische Produktionsverfahren zu entwickeln, um die Mineralisierung hochkomplexer dreidimensionaler Kalkstrukturen durch die Meeresalge Emiliania huxleyi biotechnologisch zu steuern und industriell zu nutzen.

Nanopartikel+Bakterien= neue Materiealien und neue Medikamente
Das Zusammenbringen von Bakterien und Nanopartikeln soll bislang unentdeckte Fähigkeiten von Mikroorganismen offenbaren.

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Bactocat: Mikroben mit Metallpartikel-Toleranz gesucht

Viele Mikroorganismen sind Überlebenskünstler. Manche verfügen über ganz erstaunliche Fähigkeiten, die ihnen helfen, selbst mit den widrigsten Umwelteinflüssen klarzukommen. Das macht sie auch zu potenziellen Lieferanten neuer Wirk- und Werkstoffe. Michael Köhler, Leiter des Fachgebiets Mikroreaktionstechnik an der Technischen Universität Ilmenau, sucht im Verbund-Projekt „Bactocat“ Zellen mit besonders hartnäckigen Eigenschaften: Die Forscher haben es auf Metallnanopartikel- und Schwermetall-tolerante Mikroorganismen abgesehen.

  Membrankapseln mit Enzymen
Membrankapseln mit Enzymen im Inneren, mit deren Hilfe sich zellfrei Feinchemikalien herstellen lassen.

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Synthetische Reaktionsräume für Enzyme einrichten

Zellen sind wie Fabriken in verschiedene Reaktionsräume unterteilt, in denen bestimmte Schritte eines Produktionsprozesses ablaufen. Ließen sich solche Reaktionsräume im Labor herstellen, wäre das ein erster Schritt auf dem Weg zur künstlichen Minimalzelle, die nur mit dem absolut nötigsten Inventar ausgestattet ist. Die Biotechnologin Kathrin Castiglione will solche Reaktionsräume im Labor herstellen, um damit in Zukunft Feinchemikalien zellfrei im großen Maßstab zu produzieren. Dazu baut sie am Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik der Technischen Universität München eine für die nächsten vier Jahre finanzierte Nachwuchsgruppe im Rahmen der Fördermaßnahme „Basistechnologien“ auf.

Hörsaal des Robert-Koch-Forums
35 Projekte mit Zukunftspotenzial für neue biotechnologische Verfahren wurden im Hörsaal des Robert-Koch-Forums präsentiert.

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35 Forschungsprojekte zur Biotechnologie der Zukunft gestartet

Das Fundament legen für die Entwicklung biotechnologischer Produktionsverfahren der Zukunft: Das will die Fördermaßnahme "Basistechnolgien für eine nächste Generation biotechnologischer Verfahren" erreichen, die das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) 2011 gestartet hat. In den kommenden Jahren werden 35 interdisziplinäre Projekte mit insgesamt 42 Millionen Euro gefördert. In den ehrwürdigen Gemäuern des Robert-Koch-Forums trafen sich am 12. Dezember in Berlin die Projektleiter , um ihre Vorhaben einander vorzustellen. Sie reichen thematisch von der Bioelektrochemie über die Synthetische Biologie bis hin zur lichtgetriebenen Stoffproduktion.

Forscher aus acht Frauenhofer-Instituten
Zu dem Statusseminar "Zellfreie Bioproduktion" trafen sich Forscher aus allen acht beteiligten Fraunhofer-Instituten.

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Energieschub für die zellfreie Bioproduktion

Eiweiße nach Wunsch für industrielle Anwendungen zusammenzubauen, das ist das Ziel des Verbundprojekts „Biomoleküle vom Band“, das die Fraunhofer-Gesellschaft im vergangenen Jahr gestartet hat.  Es ist gleichzeitig die erste konkrete Fördermaßnahme im Strategieprozess. Nun trafen sich die Forscher des Konsortiums „Zellfreie Bioproduktion“ in Berlin, um eine erste Zwischenbilanz zu ziehen. Am 15. und 16. März wurde im Fraunhofer Forum diskutiert, wie gut die Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren und Lebenswissenschaftlern angelaufen ist. Frank Fabian Bier vom Fraunhofer-Institut für biomedizinische Technik in Potsdam (IBMT) äußerte sich sehr zufrieden mit dem bisherigen Verlauf. So sei es trotz der kurzen Zeit schon gelungen, die ersten wissenschaftlichen Erfolge zu erzielen. Zum Beispiel bei der Versorgung der zellfreien Systeme mit Energie.

Thomas Rachel, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung
Thomas Rachel übergibt der Fraunhofer Gesellschaft einen Förderbescheid über 15 Millionen Euro.

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Zellfreie Manufaktur für Biomoleküle

Die industrielle Produktion von Proteinen geschieht in der Regel im Inneren von Zellen oder Mikroorganismen. Jedoch ist das manchmal sehr schwierig: Toxische Proteine töten die Zellen ab, oder für die Pharmaindustrie interessante Membranproteine lassen sich so nur sehr schwer herstellen. Ein Verbund aus Wissenschaftlern um Frank-Fabian Bier und Stefan Kubick vom Fraunhofer Institut für biomedizinische Technik in Potsdam (IBMT) arbeitet an einem Verfahren, wie sie unabhängig von Zellen oder Mikroorganismen Proteine produzieren können – und zwar im industriellen Maßstab. Dafür stellt die Fraunhofer-Gesellschaft 6 Millionen Euro im Rahmen ihrer Systemforschung zur Verfügung. Diese Investitionen werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) – als erste konkrete Maßnahme im Strategieprozess – mit 15 Millionen Euro für die nächsten drei Jahre ergänzt. Insgesamt acht Fraunhofer-Institute sind am Verbund beteiligt.

Die Politikstrategie

Mit der Nationalen Politikstrategie Bioökonomie unterstützt die Bundesregierung den Wandel zu einer rohstoffeffizienten Wirtschaft, die nicht auf fossilen, sondern auf nachwachsenden Ressourcen basiert.

Waldlichtung im Sonnenschein
Die "Green Economy" ist nach dem Handel das zweitstärkste Gründungsfeld.

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Grüne Startups liegen im Trend

In der Nachhaltigkeitsszene gibt es offenbar einen großen Gründergeist, die Zahl der Startups steigt. Das geht aus dem Green Economy Gründungsmonitor hervor. 

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Initiative Biotechnologie 2020+

Die Initiative „Nächste Generation biotechnologischer Verfahren – Biotechnologie 2020+“ hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Jahre 2010 gemeinsam mit den großen Forschungsorganisationen und den Hochschulen in Form eines Strategieprozesses gestartet. Seitdem gab es zahlreiche Workshops und Konferenzen, in denen sich die Akteure vernetzt haben. Das BMBF hat auf der Basis der Ergebnisse aus dem Strategieprozess mehrere Fördermaßnahmen aufgelegt.

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Impressum

biobasierte produkte,  Orangenschalen
Diese ausgepressten Orangenschalen könnten der Grundstock für neue Biokunststoffe sein.

Textilien unspezifisch Umwelttechnologie

Biobasierte Wirtschaft auf Erfolgskurs

Die biobasierte Wirtschaft befindet sich in Deutschland auf Erfolgskurs. Das belegt der Fortschrittsbericht zur Nationalen Politikstrategie Bioökonomie. 

Von Naturwerten und Genscheren

In den Publikumsmedien ist vergangene Woche viel Wissenswertes zum Thema Bioökonomie erschienen. Eine Auswahl der wichtigsten Beiträge – kompakt zusammengefasst.

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Der Koordinierungskreis Biotechnologie 2020+

Die Initiative „Nächste Generation biotechnologischer Verfahren – Biotechnologie 2020+“ wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gemeinsam mit der Max-Planck-Gesellschaft, der Fraunhofer-Gesellschaft, der Helmholtz-Gemeinschaft, der Leibniz-Gemeinschaft und den Hochschulen ins Leben gerufen. Der Prozess ist langfristig angelegt. Die Forschungsorganisationen haben ihre Zusammenarbeit in einem Memorandum of Understanding festgehalten. Zur Begleitung und Beratung im Strategieprozess wurde ein Koordinierungskreis gegründet, in dem alle Partner vertreten waren.

Vorstellung Nationale Politikstrategie Bioökonomie: Wanka, Lang, Aigner
Vorstellung Politikstrategie Bioökonomie, Johanna Wanka, Christine Lang, Ilse Aigner

unspezifisch unspezifisch Lebensmitteltechnologie

Regierung ebnet Weg für biobasierte Wirtschaft

Deutschland intensiviert seine Aktivitäten in der Bioökonomie. Dafür hat die Bundesregierung am 17. Juli 2013 die „Politikstrategie Bioökonomie“ beschlossen. 

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Forschungsprojekte "Basistechnologien der nächsten Generation biotechnologischer Verfahren"

Kurzprofile zu Projekten der Fördermaßnahme Basistechnologien der nächsten Generation biotechnologischer Verfahren

Schlüsselblume, Blüten, Darwin, Blütenorgane, Griffel, Staubblätter, Gen, Pflanzenforschung
Schlüsselblumen-Blüten mit unterschiedlicher Innenarchitektur: Links sind die Griffel kurz, rechts lang.

Land-/Forstwirtschaft Pflanzen Agrarwissenschaften

Blüten: Ein Gen sorgt für kurze Griffel

Potsdamer Genetiker haben ein Jahrhundert-Rätsel der Botanik geknackt: Bei Schlüsselblumen haben sie ein Gen entdeckt, das die Länge der weiblichen Blütenorgane steuert.

Smartphone
Handys und andere Produkte, die seltene Rohstoffe enthalten, sollen mit einem Anti-Öko-Etikett markiert werden.

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Umweltpolitik: Impulse für mehr Nachhaltigkeit

Bundesumweltministerin Barbara Hendricks hat in Berlin das "Integrierte Umweltprogramm 2030" vorgestellt. Markantester Vorschlag: ein "zweites Preisschild".

Wurzel, Biologika, Phänotypisierung, Jülich
Bayer und das FZ Jülich wollen gemeinsam Geheimnisse der Wurzelbiologie lüften.

Land-/Forstwirtschaft Pflanzen Agrarwissenschaften

Bayer und Jülicher Forscher formen Wurzel-Allianz

Die Bayer AG und das Forschungszentrum Jülich wollen künftig gemeinsam nach Wegen suchen, um Nutzpflanzen mit starken Wurzeln zu entwickeln.

Das geplante Fraunhofer-Institut für Bioressourcen in Gießen
Das geplante Fraunhofer-Institut für Bioressourcen in Gießen.

unspezifisch Mikroorganismen Biodiversität

Baustart für Bioressourcen-Zentrum

Spatenstich in Gießen für das neue Fraunhofer-Institut für Bioressourcen. In dem 30 Mio. Euro teuren Neubau wollen Forscher neue Wirkstoffe aus Insekten und Mikroben gewinnen. 

Modell einer Florfliege und einiger an Seidenstielen befestigter Eier.
Modell einer Florfliege und einiger an Seidenstielen befestigter Eier.

Pharma Tiere Biodiversität

Seidenproduktion nach Florfliegen-Art

Florfliegen hängen ihre Eier an einem seidenen Stiel auf. Das zugfeste Material hat es Bayreuther Biochemikern angetan. Mithilfe von Bakterien haben sie das besondere Seidenprotein im Labor erfolgreich nachgebaut.

Das Unternehmen Amsilk hat erstmals biotechnisch Spinnenseide-Fasern produziert. Sie sind äußerst reißfest und belastbar und sollen in Hightech-Textilien eingesetzt werden.
Das Unternehmen Amsilk hat erstmals biotechnisch Spinnenseide-Fasern produziert. Sie sind äußerst reißfest und belastbar.

Konsumgüter Mikroorganismen Biodiversität

Spinnenseide-Fäden aus dem Labor

Erstmals hat die Firma AMSilk biotechnisch hergestellte Spinnenseide zu Fasern verarbeitet. Wie das natürliche Vorbild sind sie extrem belastbar, prädestiniert für den Einsatz in Hightech-Textilien.

Pilzkulturen aus der Sanofi-Naturstoffsammlung in Petrischalen
Pilzkulturen aus der Sanofi-Naturstoffsammlung in Petrischalen

Pharma Mikroorganismen Agrarwissenschaften

Allianz für neue Antibiotika-Wirkstoffe

Die Suche nach neuen Antibiotika erhält einen neuen Schub: In Gießen wollen der Pharmakonzern Sanofi und die Fraunhofer-Gesellschaft ein neues Exzellenzzentrum für Naturstoffforschung aufbauen.

Der Prototyp für einen nachhaltigen Sneaker aus Biotech-Spinnenseide - strapazierfähig und 100% biologisch abbaubar.

Textilien Mikroorganismen Biotechnologie/Systembiologie

Sneaker aus Biotech-Spinnenseide

Adidas setzt auf biotechnisch erzeugte Spinnenseide der Martinsrieder Firma AMSilk. In New York wurde ein Sportschuh vorgestellt, der aus Biosteel-Fasern gefertigt ist.

Bio-Schmieröl aus Frittenfett
Das altfettbasierte Schmieröl ist hautverträglich und biologisch abbaubar.

Chemie Mikroorganismen Biotechnologie/Systembiologie

Bio-Schmierstoffe aus Frittenfett

Berliner Materialforscher haben ein enzymatisches Verfahren zur Herstellung von Schmierstoffen aus Altfett entwickelt. Der neue Bio-Schmierstoff basiert auf Frittenfett und ist biologisch abbaubar.

Gemüseanbau wie hier auf einem Dachgarten in New York wird auch in Berlin immer beliebter.
Gemüseanbau wie hier auf einem Dachgarten in New York . So könnte es bald auch in Berlin aussehen.

Ernährung Pflanzen Agrarwissenschaften

Umfrage: Berliner finden Dachfarmen gut

Gemüse direkt vom Dachgarten? In einer Umfrage von Leibniz-Forschern sprachen sich vier von fünf Berlinern für diese nachhaltige Form der Lebensmittelproduktion aus.

Stadt der Zukunft biobasiert, Bioökonomie, Bioökonomierat
Die biobasierte und nachhaltige Stadt der Zukunft - wie sie sich der Illustrator vorstellt

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Bioökonomierat: Forschung gezielt ausbauen

Der Bioökonomierat hat seine Empfehlungen für die Fortsetzung der „Nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie" veröffentlicht.

Automobil Pflanzen Biotechnologie/Systembiologie

Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung

Automobil Mikroorganismen Energietechnologien

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung

Land-/Forstwirtschaft Pflanzen Biodiversität

Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt

Bauwirtschaft Pflanzen Biotechnologie/Systembiologie

Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Chemie Pflanzen Agrarwissenschaften

Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

Land-/Forstwirtschaft Agrarwissenschaften

Forschungszentrum Jülich GmbH

Chemie Pflanzen Biotechnologie/Systembiologie

Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse

Automobil Agrarwissenschaften

Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. (PIK)

Energie Pflanzen Chemie

Clausthaler Umwelttechnikinstitut GmbH (CUTEC-Institut)

Ernährung Pflanzen Agrarwissenschaften

Helmholtz Zentrum München

Land-/Forstwirtschaft Pflanzen Agrarwissenschaften

Leibniz-Institut für Agrarentwicklung in Transformationsökonomien

Land-/Forstwirtschaft Pflanzen Agrarwissenschaften

Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung

Bauwirtschaft Pflanzen Agrarwissenschaften

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme