Biotechnologie

Foto: pixabay

Die Biotechnologie spielt heute in vielen Branchen eine wichtige Rolle. Biotechnologische Grundlagen stellen nicht nur die Basis für die moderne synthetische Biologie und biobasierte Materialien dar, sondern auch für die Lebensmittelindustrie und die Landwirtschaft oder für die Pharmaforschung, die Point of Care Diagnostik sowie für die personalisierte und regenerative Medizin.

Tissue Engineering und Bioprinting eröffnen Potentiale in der Gewebe- und Organforschung. Funktionelle Organstrukturen erlauben In-Vivo-Behandlungen. Die Mikrofluidik ermöglicht die Funktionalität physiologisch aktiver Zellen auf einem Chip. Nach dem Lab-on-a-Chip werden Organ-on-a-Chip, Knochenmark-, Knochen- und Gut-Chip Realität.

Bioanalytik
Die Entwicklungen in der Bio- und Gentechnologie, der Diagnostik und in der Medizin erfordern neue Analysenmethoden. Die Erfolge bei der Synthetisierung neuer Wirkstoffe und Medikamente oder bei erfolgversprechenden Therapien und Gentherapien in der personalisierten Medizin hängen maßgeblich von der Leistungsfähigkeit bioanalytischer Methoden ab. Zu den Technologien der Bioanalytik gehören Probenaufbereitungstechniken und Liquid Handling, von Single-Use Systemen und Disposables, über die instrumentelle Analytik mit der Massenspektrometrie und bildgebenden Verfahren wie der Mikroskopie, von der Mikro- und Nanotechnologie, von immunologischen und molekularbiologischen Verfahren, von Bioreaktoren bis zu Assays und Chiptechnologien, vom High Throughput Screening und Drug Discovery, von der Laborautomatisierung bis zum Datenmanagement. Der Anwender nutzt Systemlösungen, mit denen kurze Analysen- und Versuchszeiten sowie detaillierte Interpretationsmöglichkeiten der Messergebnisse und zentrale Verfügbarkeiten aussagekräftiger Daten zu erreichen sind.

Potentiale der Biotechnologie
Wie kaum eine andere Disziplin wird die Biotechnologie kontrovers diskutiert und ist durch schnelle Entwicklungen geprägt. Ob rote, grüne oder weiße Biotechnologie – viele interdisziplinäre Lösungen prägen heute unser Leben.
Bei der Erschließung der Algen als effektive Kohlendioxid verwertende Biomasseproduzenten und Produktionsorganismen von Wirkstoffen bilden biotechnologische Prozesse die Voraussetzung für eine nachhaltige Forschung. Die bioökonomische Rolle der Algenbiotechnologie wird in vielen Forschungsrichtungen deutlich. Das Spektrum reicht von der Produktion pharmazeutisch und kosmetisch wirksamer Substanzen, von Nahrungs-, Nahrungsergänzungs- und Futtermitteln bis hin zu erneuerbaren Flugzeugtreibstoffen.
Die Isolierung und Charakterisierung von Naturstoffen und neuer pflanzlicher Sekundärinhaltsstoffe sowie die Aufklärung von Biosynthesen werden darüber hinaus für die Erforschung neuartiger Wirkstoffe und die Produktion von Biopharmazeutika und Naturkosmetik immer wichtiger.
Next-Generation-Technologien setzen weiter Impulse in der Gewebe- und Organforschung. Ziel ist es, zukünftig bislang ungeahnte therapeutische Ansätze in der Chirurgie und der Gefäßchirurgie, in der Tumortherapie oder auch in der Dermatologie zu erschließen. Das Immunsystem des Patienten soll dabei spezifisch und auf den speziellen Tumor ausgerichtet reagieren. Körpereigene Reparaturmechanismen sollen gezielt aktiviert werden. Schnellere Diagnosen und bessere Therapien sollen Behandlungserfolge in der Medizin steigern und sicherer machen. Im Mittelpunkt aller Betrachtungen stehen dabei die individuelle Diagnostik und personalisierte funktionelle Prozesse.

Biofabrication und Biotesting
DNA-Arrays für Transcriptomics und Proteomics-Methoden tragen wesentlich zur Entwicklung von Materialien und Substanzen für die Anwendung in intelligenten Implantaten bei. In der Wissenschaft werden bereits zellbiologische Testverfahren und Zellvitalitätstests eingesetzt, um die Biokompatibilität in Bezug auf humane Zellen zu evaluieren. Isolierte Stammzellen sind dabei verschiedentlich geeignete Testzellen für das Biotesting im 2D- oder 3D-Maßstab.

Aptamere
Aptamere sind einzelsträngige Oligonukleotide, die in der Lage sind, mit hoher Spezifität und Affinität unterschiedlichste Zielmoleküle zu binden. Die spezifische Bindung zwischen Aptamer und Zielmolekül kann zur Aufreinigung des Zielmoleküls oder zur Detektion von Proteinen oder Bakterien genutzt werden. Handelt es sich bei der Zielstruktur um krankheitsspezifische Marker, so können Aptamere zur Diagnose eingesetzt werden.
Aptamer-basierte Verfahren finden auch zunehmend Einsatz im Bereich Food Sensing, beispielsweise bei der aptamer-basierten Affinitätsanreicherung mit anschließender spezifischer real-time Detektion.
Darüber hinaus stellen Aptamere eine vielversprechende Alternative für aktuelle tierschutzrechtliche Vorgaben dar, nach denen der Einsatz von Tieren für wissenschaftliche Zwecke reduziert werden soll.

Bioinformatik
Im Bereich Life Sciences sind computergestützte Analysen- und Auswertemethoden unverzichtbar zur Aufklärung molekularer Zusammenhänge. Der Bioinformatik kommt dabei eine besondere Bedeutung zu. Gerade in der synthetischen Biologie, beim computergestützten Wirkstoffdesign und der Point-of-care Diagnostik sind Next Generation Methoden gefragt. Mit neuartigen Ultra-Hochdurchsatz-Sequenziermethoden können sehr schnell große Datenmengen erzeugt werden.
Der sinnvolle Umgang mit dieser gigantischen Datenflut, die Notwendigkeit der in Gesetzen und Normen geforderten Archivierung und Speicherung von Probenmaterialien mit immer höheren Anforderungen und steigenden Kosten stehen dabei im Fokus aller Diskussionen um schnelle Datenverfügbarkeit, Effizienzsteigerung und Sicherheit. Biobanken und Peptidbibliotheken, Automatisierungs- und Robotersysteme, LIMS, Softwarepakete und smarte Laborgeräte sind dabei unverzichtbare Tools in den Life Sciences insbesondere vor dem Hintergrund zunehmender Digitalisierung.

Sie finden bei uns weltweit renommierte Übersetzer, die sich auf Biotechnologie spezialisiert haben und Ihr Unternehmen bei der Internationalisierung unterstützen oder Übersetzungen für internationale Kongresse erstellen. Wir erstellen Ihnen gerne unverbindlich ein Angebot.