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Dr. Gerald Brenner-Weiß

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Biotechnologie: Biomimetische Kompartimentierungen zellulärer Prozesse in mikrostrukturierter/mikrofluidischen Systemen

Herkömmliche biotechnologische Verfahren unterliegen meistens gewissen Einschränkungen, die in erster Linie auf der Integrität des verwendeten Organismus bzw. Enzyms und der gewünschten Funktionalität des Produktes beruhen. So können mit Mikroorganismen keine zelltoxischen Stoffe hergestellt werden oder natürliche Enzyme verlieren ihre Funktion bei Verwendung von notwendi-gen organischen Lösungsmitteln. Durch neuartige biomimetischer Strategien, beispielsweise der Übertragung zellulärer Stoffwechselschritte/Reaktionskaskaden aus dem Inneren der Zelle in artifiziellen, biomimetischen Systemen, können diese Einschränkungen jedoch überwunden werden.

In Zusammenarbeit mit verschiedenen Arbeitsgruppen am KIT entwickeln wir geeignete mikro-strukturierte bzw. mikrofluidische Strukturen in denen solche zellulären Prozesse, z.B. Enzym-kaskaden nachgestellt werden können.

Enzymkaskade
(A) Schematischer Ablauf einer Enzymkaskade zur Darstellung nicht-proteinogener Aminosäuren; (B) Modell eines mikrostrukturierten Reaktors (Prechtl et al. 2013)