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Mit synthetischer Biologie gegen Gift in Babyfläschchen

Veröffentlicht am 1. Juli 2011, 13:28 Uhr
Bielefelder Studierende nehmen am MIT-Wettbewerb teil

Bereits im zweiten Jahr nehmen Bielefelder Studierende am Wettbewerb „International Genetically Engineered Machine competition“ (iGEM) des Massachusetts Institute of Technology (MIT) teil und treten zur Verteidigung ihrer letztjährigen Goldmedaille an. Das aktuelle Team will ein alltagstaugliches Testsystem entwickeln, bei dem ein Biosensor Schadstoffe in Lebensmittelbehältnissen nachweist. Im Fokus ist das Umweltgift Bisphenol A, das unter anderem bei der Produktion von Babyfläschchen verwendet wurde. Dies ist seit März 2011 in der Europäischen Union verboten.


Bielefelder iGEM-Team 2011: Simon Schäper, Michael Limberg, Timo Wolf, Manuel Wittchen, Robert Braun, Matthias Eder (hinten v.l.); Panagiotis Papavasiliou, Katharina Thiedig, Anna Drong, Jonas Aretz, Jan Schwarzhans (vorne v.l.)
Bielefelder iGEM-Team 2011: Simon Schäper, Michael Limberg, Timo Wolf, Manuel Wittchen, Robert Braun, Matthias Eder (hinten v.l.); Panagiotis Papavasiliou, Katharina Thiedig, Anna Drong, Jonas Aretz, Jan Schwarzhans (vorne v.l.)
Ohne großen Aufwand und teure Laborausstattung soll der Nachweis des Gifts möglich sein. Dafür nutzen die Studierenden Methoden aus der synthetischen Biologie und Nanobiotechnologie. Sie stellen spezielle Kügelchen her, die beim Kontakt mit dem Umweltgift ihre Farbe ändern. Dazu wird die Oberfläche der Kügelchen mit einer netzartigen Proteinstruktur beschichtet, die ursprünglich aus Bakterien stammt. Mit Hilfe von Enzymen, die in Bakterien hergestellt sowie an die Proteinschicht gekoppelt sind, soll das Bisphenol A erkannt werden.

Das zugrundeliegende System dient als Modellprojekt für die Entwicklung einer Vielzahl von zellfreien Biosensoren. Durch die Kopplung verschiedenster funktionaler Biomoleküle bietet dieses System Anwendungsmöglichkeiten in diversen Bereichen der Biologie, Medizin sowie Umwelttechnik. So eignet es sich neben dem biologischen Nachweis von gesundheitsschädlichen Stoffen etwa zur Verwendung in der medizinischen Diagnostik, als Hilfsmittel zur Blutreinigung oder bei der Entwicklung antiallergischer Impfstoffe, effizienter Biokatalysatoren und Ultrafiltrationsmembranen.

Für die Teilnahme bei iGEM 2011 registrierten sich bisher 163 Teams aus aller Welt. Das Bielefelder Team besteht aus elf Studentinnen und Studenten der Masterstudiengänge Molekulare Biotechnologie und Genom-basierte Systembiologie. Ihnen steht ein Teil der Technologieplattform des „Center for Biotechnology“ (CeBiTec) zur Verfügung. Betreut wird das Team von Professor Dr. Alfred Pühler, Professor Dr. Erwin Flaschel, Dr. Jörn Kalinowski sowie Dr. Christian Rückert vom CeBiTec. Ferner besteht auch in diesem Jahr eine enge Kooperation zwischen dem Team und BIO.NRW, dem Biotechnologiecluster in Nordrhein-Westfalen. Im Oktober wird das Team zur Präsentation seines Forschungsprojektes in Amsterdam antreten, um sich für das Finale am MIT in Boston zu qualifizieren.

Die Massenchemikalie Bisphenol A wird bei der industriellen Produktion von Polycarbonaten verwendet. Diese robusten, formstabilen und farblosen Kunststoffe kommen bei der Herstellung vieler Alltagsgegenstände, wie den Babyfläschchen, zum Einsatz. Und das, obwohl der Substanz in einer Vielzahl wissenschaftlicher Studien bereits bei niedrigen Konzentrationen eine dem weiblichen Sexualhormon ähnliche Wirkung zugeschrieben werden konnte. Daher wird die Substanz für Störungen in Fortpflanzung, Verhalten und körperlicher sowie geistiger Entwicklung von Säugetieren verantwortlich gemacht. Für Babys und Kleinkinder besteht eine besondere Gefahr, weil die Chemikalie vor allem beim Erwärmen aus den Kunststofffläschchen entweichen und somit frühzeitig zu Gesundheitsschädigungen führen kann. Die Verwendung von Bisphenol A ist bei der Produktion von Babyfläschchen seit dem 1. März 2011 und deren Verkauf seit dem 1. Juni 2011 innerhalb der Europäischen Union gesetzlich verboten.

Der iGEM-Wettbewerb widmet sich Themenstellungen aus der synthetischen Biologie und wird seit 2004 jährlich vom Massachusetts Institute of Technology ausgerichtet. Die synthetische Biologie ist ein interdisziplinäres Fachgebiet und behandelt die Erzeugung neuartiger biologischer Systeme, die innovative und nutzbringende Eigenschaften besitzen. Ziel des Wettbewerbs ist die eigenständige Durchführung eines Projektes, angefangen bei der Entwicklung einer Projektidee bis hin zu deren Umsetzung, Finanzierung und Darstellung in der Öffentlichkeit. Darüber hinaus legt der Wettbewerb besonderen Wert auf die Beschäftigung mit Fragen der Ethik und Biosicherheit, welche einen essentiellen Bestandteil des Forschungsbereichs ausmachen.

Weitere Informationen im Internet:
http://2011.igem-bielefeld.de/
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Tags: bio
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