Nanobiotechnologie Prof. Dr. Helmut Erdmann Flensburg University of Applied Sciences Biosensoren Elektrode Messlösung Membran Immobilisiertes Enzym Elektronik Membran ? Reaktionsschritte in einem Glukose-Biosensor Methoden | 3 BIOLOGISCHE VERFAHREN – HELFER DER CHEMIE 3-4 Die Microarray-Technik (1 – Vorbereitung) Vorbereitung des DNA-Chips Gen 1 Gen 2 Vorbereitung der Proben Probe A: Zellen vom kranken Menschen Gen 3 Probe B: Zellen vom gesunden Menschen genomische DNA PCR 1 2 mRNA Probe A RNA-Isolierung mRNA Probe B cDNA Probe A Reverse Transkription und Markierung mit Fluoreszenzfarbstoffen cDNA Probe B 3 „Spotting“ von PCR-Proben als Template auf Glasträger Analyse Informationsserie – Biotechnologie Methoden | 3 BIOLOGISCHE VERFAHREN – HELFER DER CHEMIE 3-5 Die Microarray-Technik (2 – Analyse) 1 2 3 Hybridisierung Probe A > B Probe B > A Scannen und Bildauswertung Probe A = B Datenanalyse Informationsserie – Biotechnologie Produkte | 6 PHARMAWIRKSTOFFE – HEUTE UND MORGEN 6-5 Immunologischer Nachweis des Vogelgrippe-Erregers H5N1 ELISA (Enzyme Linked Immuno-Sorbent Assay) Zugabe der zu untersuchenden Probe Mikrotiterplatte (beschichtet mit anti-H5N1-Antikörper) Bindung des Virusproteins an den oberflächengebundenen Antikörper 1 Waschen Entfernen ungebundener Proteine Zugabe eines enzymgekoppelten Anti-H5N1Antikörpers 2 Bindung des Antikörpers 2 Zugabe von an das H5N1Farbreagenz Protein, (farblos) anschließend 1x Waschen Informationsserie – Biotechnologie Farbreaktio n durch Enzym am zweiten Antikörper Produkte | 6 PHARMAWIRKSTOFFE – HEUTE UND MORGEN 6-4 Struktur und Wirkung von Trastuzumab Normale Zelle Tumorzell e Molekülmodell von Trastuzumab (ein monoklonaler Antikörper) HER2-Gen Genamplifikatio n Überexpression HER2-Protein des HER2-Gens (10- bis 100-fach) Trastuzumab bindet selektiv an die extrazelluläre Region des HER2-Proteins Zelloberfläche mit extrazellulären Regionen des HER2-Proteins Quelle: Roche Informationsserie – Biotechnologie • Hemmung der Zellteilung • Zerstörung der Krebszelle durch das Immunsystem Lebensmittel Summerschool; 05.09.2007 Produkte | 4 KLEINE MOLEKÜLE – GROSSE BEDEUTUNG 4-4 Arten und Strukturen der Cyclodextrine •Arten von Cyclodextrinen Schematische Darstellung des molekularen Aufbaus der Cyclodextrine Hydrophober Hohlraum Hydrophob: C-H und C-O zeigen nach innen Hydrophil: O-H zeigt nach außen Hydrophile Hülle Informationsserie – Biotechnologie Produkte | 4 KLEINE MOLEKÜLE – GROSSE BEDEUTUNG 4-6 Anwendungen von Cyclodextrinen Krankenpflege Nahrungsmittel Pharmazie Haushalt Landwirtschaft Textilien Biozide Verpackungsmaterial Duftstoffe Chemische Synthesen Natürliche Heilmittel Informationsserie – Biotechnologie