Nanobiotechnologie


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Die Bio- und Nanotechnologie gehören zu den zukunftsträchtigsten Technologien des 21. Jahrhunderts. Im Zuge der Miniaturisierung hat sich an deren Schnittstelle eine neue richtungsweisende Schlüsseltechnologie herausgebildet - die Nanobiotechnologie. Sie schlägt die Brücke zwischen der unbelebten und belebten Natur und zielt darauf ab, biologische Funktionseinheiten in grundlegender Hinsicht zu verstehen sowie funktionale Bausteine im nanoskaligen Maßstab unter Einbeziehung technischer Materialien, Schnittstellen und Grenzflächen kontrolliert zu erzeugen.
Um dieses neue Forschungsfeld in Deutschland aufzubauen und international wettbewerbsfähig zu gestalten, wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF die Fördermaßnahme "Nanobiotechnologie" eingerichtet.

In der Natur existieren selbstorganisierte biologische Systeme, die koordinierte und hochkomplexe Prozesse im Nanometerbereich schnell und in der Regel zuverlässig durchführen. Über diesen Zusammenhang läßt sich für die Nanobiotechnologie folgende Zielsetzung formulieren:

Bio2Nano: Prinzipien der Biologie sowie biologische nanoskalige Objekte sollen zur Entwicklung leistungsfähiger nanotechnologischer Verfahren und Systeme nutzbar gemacht werden.


Mit dieser Vorgabe könnte sich die Nanobiotechnologie für viele (potentielle) technische Anwendungen als notwendige Schlüsseltechnologie erweisen, z.B. für die Bereitstellung von bottom-up-Produktionsverfahren (etwa um molekularelektronische Strukturen aufzubauen), nanoskaligen neuroelektronischen Schnittstellen, oder funktionalen hybriden Systemen bzw. biologischen Schichten.

Der andere Forschungszweig der Nanobiotechnologie ist vor allem darauf ausgerichtet, den nanoskaligen Bereich für Verfahren innerhalb der life sciences zu erschließen:

Nano2Bio: Miniaturisierung, Unterstützung bzw. Kontrolle biotechnologischer und biologischer Prozesse durch Anwendung nanotechnologischer Verfahren.


Im pharmazeutischen Bereich, der Medizintechnik und Biotechnologie ist die Miniaturisierung ein gefragter Parameter, der möglicherweise erst durch Einbeziehung der Erfahrungen und Entwicklungen im physikalisch und chemisch dominierten Bereich der Nanotechnologie zur Entfaltung kommen kann. Als Beispiele können in diesem Zusammenhang die Biochip-Technologie, in vivo Früherkennungs- bzw. Behandlungsverfahren, nanopartikelgestützte Gentherapie oder auch das tissue engineering angeführt werden.

Diese kurze Darstellung läßt das hohe technische und wirtschaftliche Potential der Nanobiotechnologie erahnen, deren nachhaltige Entwicklung durch eine entsprechende Förderung gewährleistet werden soll.