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FP7

MEM-S — Risultato in breve

Project ID: 244967
Finanziato nell'ambito di: FP7-KBBE
Paese: Germania

Membrane biofunzionalizzate versatili

Gli scienziati dell’UE hanno sviluppato membrane proteiche biofunzionalizzate combinando la nanotecnologia con la biologia molecolare, le quali avranno un ampio impiego nei settori industriali della trasformazione alimentare, farmaceutico e diagnostico.
Membrane biofunzionalizzate versatili
Nell’ambito del progetto MEM-S (Bottom-up design and fabrication of industrial bio-inorganic nano-porous membranes with novel functionalities based on principles of protein self-assembly and biomineralization), gli scienziati hanno lavorato alla combinazione di queste tecnologie per produrre in maniera economica e a livello industriale membrane bio-inorganiche funzionalizzate.

Le scoperte scientifiche di MEM-S hanno portato allo sviluppo della tecnologia dello strato paracristallino (S-layer), metodi per ottenere silice porosa nonché l’uso di biocatalizzatori e una tecnica sol-gel per immobilizzare biomolecole importanti.

MEM-S ha sfruttato la capacità intrinseca delle proteine S-layer di auto-assemblare e ha ottenuto strutture di membrana altamente organizzate della dimensione dei pori desiderata. L’enzima silicateina è stato usato per depositare materiale di silice inorganico e rafforzare questa membrana organica, nonché includere biomolecole importanti.

Sono stati prodotti matrici di silice otticamente trasparenti e film sottili di titanio innovativi, utilizzando sia gli enzimi silicateina che tecniche sol-gel. Su queste superfici sono stati immobilizzati con successo biomolecole d’interesse come gli enzimi (per l’attività biocatalitica) e gli anticorpi (per il biorilevamento dei patogeni come la Legionella.

Durante il progetto sono stati ottenuti importanti traguardi, a partire dalla funzionalizzazione delle superfici S-layer rivestite. MEM-S ha quindi progettato e sviluppato prototipi di membrane funzionalizzate, nonché biosensori enzimatici e basati su antigeni batterici.

I chip di rilevamento basati sull’assorbimento, preparati durante il progetto, sono stati usati per lo svolgimento di molte attività e la piattaforma creata è stata spesso usata come strumento di dimostrazione. Inoltre, gli scienziati hanno dimostrato prove di concetto per la rimozione della Legionella dai sistemi di acqua potabile, tramite una piattaforma integrata membrana-biosensore con micro-setacci al nitruro di silicio funzionalizzati. L’impiego di piattaforme di rilevamento ad anello micro risonatore (MRR) ha migliorato le prestazioni di un fattore 10-100.

Sono state effettuate diverse attività di diffusione, tra cui circa 30 pubblicazioni su riviste internazionali sottoposte a revisione paritaria, volantini, mezzi di comunicazione di massa, mostre, una scuola estiva e seminari. I membri di MEM-S hanno anche vinto il concorso nazionale “Germany – Land of Ideas”, iniziativa “365 sites”.

Per proteggere la proprietà intellettuale, sono stati depositati 10 brevetti ed è stato valutato il loro potenziale di marketing. I partner del progetto hanno sfruttato queste tecnologie per applicazioni commerciali nel settore della trasformazione basata sui campioni di microfluidica e lo sviluppo di micro-array. Alcune applicazioni degne di nota sono i sistemi lab-on-chip che utilizzano chip biosensori MRR basati su TriPleX per la purificazione dell’acqua e l’impiego di micro-/nano-setacci industriali per l’industria alimentare.

I futuri campi di applicazione includono il monitoraggio ambientale, la somministrazione controllata dei farmaci, la diagnostica medica, i prodotti dentali, gli impianti ortopedici e la tecnologia della silicateina ricombinante.

Informazioni correlate

Keywords

Biofunzionalizzato, tecnologia S-layer, silice porosa, biocatalizzatore, sol-gel, silicateina, titania, biosensore, micro-setaccio, anello micro risonatore