Erste Technologieanalyse zur Nanobiotechnologie erschienen

In der Anfang September 2002 im Auftrag des BMBF durchgeführten Technologiefrüherkennungsstudie „Nanobiotechnologie I: Grundlagen und technische Anwendungen molekularer, funktionaler Biosysteme“ werden Anwendungspotenziale und Entwicklungen in verschiedenen technischen Bereichen des relativ jungen Forschungsgebiets eingehend untersucht und umfassend dargestellt.

Nanobiotechnologie ist ein relativ junges Forschungsgebiet im Grenzgebiet zwischen Biologie, Physik und Chemie, das von der molekularen Medizin der Zukunft bis zur Molekularelektronik reicht. Im Rahmen ihrer Technologiefrüherkennungstätigkeit für das BMBF führen Mitarbeiter der Zukünftige Technologien Consulting des VDI-Technologiezentrums eine Studie zur Nanobiotechnologie durch. Der erste Teil „Nanobiotechnologie I: Grundlagen und technische Anwendungen molekularer, funktionaler Biosysteme“ wurde im September 2002 veröffentlicht.

Mit der Entwicklung von Werkzeugen zur Analyse und Manipulation nanoskaliger Strukturen in der Nanotechnologie wurde eine wichtige Grundlage dafür geschaffen, biologische Baupläne und Prinzipien für technische Anwendungen einzusetzen. Nach dem biologischen Vorbild der Zellen und ihrer funktionellen Bestandteile nutzen Forscher in der Nanobiotechnologie Aufbau und Organisation, um in Kombination mit nanotechnologischen Verfahren innovative Anwendungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Technologiebereichen zu entwickeln.

Das Forschungsgebiet präsentiert sich dabei in zweifacher Gestalt. Einerseits wird Nanotechnologie für die Herstellung und Untersuchung biologischer Systeme eingesetzt und führt besonders im medizinischen Bereich zu neuen Therapie und Diagnostikmöglichkeiten (Nano2Bio). Andererseits bieten funktionelle Biomoleküle wie Proteine oder DNS-Moleküle selbst völlig neue Anwendungsoptionen z.B. in Kombination mit Nanopartikeln für Nanofabrikation, Materialsynthese oder auch Informationsverarbeitung (Bio2Nano).
Die vorliegende Technologieanalyse widmet sich dem zweiten Aspekt. Untersucht wurde das technische Anwendungspotenzial biologischer Moleküle und Prinzipien in der Nanotechnik. Charakteristisch hierfür ist die „programmierbare Selbstorganisation“ von DNS-Molekülen und ihre Kombination mit Nanopartikeln zum Aufbau komplexer Nanostrukturen. Funktionelle Biomoleküle wie etwa das Protein Bakteriorhodopsin, das eine molekulare, Licht getriebene Ionenpumpe darstellt, finden z.B. Anwendungspotenzial in Biosensoren, als molekulare Maschinen oder auch in der Informationsverarbeitung.

Die noch in Arbeit befindliche zweite Technologieanalyse wird sich mit dem medizinischen Anwendungsbereich beschäftigen und im nächsten Jahr folgen.

Die jetzt veröffentlichte Technologieanalyse ist kostenlos erhältlich bei:

Dr. Marcus Wevers
Zukünftige Technologien Consulting des VDI-TZ
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