Biomimetische Sensoren zur Überwachung der Nahrungsmittelqualität
Der Anwendungsbereich biomimetischer Materialien, die sich an biologischen Modellsystemen orientieren, ist vielfältig und besitzt ein hohes innovatives Potenzial, für das verschiedene Forschungsbereiche ineinander greifen. Neue Fortschritte in der Entwicklung biomimetischer Liganden, die biologische Bindungsstellen imitieren, haben gegenüber Antikörpern eine Reihe von Vorteilen und lassen sich in vielen biotechnologischen Prozessen einsetzen. Die Suche nach Liganden, mit denen die gewünschte Struktur oder Materialzusammensetzung erzielt werden kann, beruht jedoch noch immer größtenteils auf dem Prinzip von Versuch und Irrtum. Das Projekt BIOMIMIC (Biomimetic sensors as new generation of biotechnological devices for food safety and quality monitoring) entwickelt eine neue Generation biomimetischer Sensoren zur Überwachung der Qualität und Sicherheit von Nahrungsmitteln. Das EU-finanzierte Projekt validierte Methoden zur Herstellung modellbasierter biomimetischer Liganden, die effektiver sind als Enzyme oder Antikörper. Mit diesem neuen Ansatz sollen die Nachteile biologischer Materialien überwunden werden und der Einsatz von Tierversuchen reduziert werden, die bisher zur Herstellung biologischer Reagenzien erforderlich waren. BIOMIMIC wählte einen molekularen Modellansatz für Kandidaten, die den Herstellungsaufwand für spezifische Rezeptoren deutlich verringern können. Deutlich vorangekommen ist man bereits bei der Validierung und Selektion von Targets und der Analyse der Interaktion dieser Targets mit untersuchten Rezeptoren. Weitere Forschungen konzentrieren sich auf die Evaluierung von Transduktionstechnologien und Methoden zur Herstellung biomimetischer Sensoren, die Evaluierung der Bindungsaffinität biomimetischer, rezeptormodifizierter Sensorkanäle auf Siebdruck-Goldelektroden sowie Organisation und Test von Versuchsmethoden. Der viel versprechende Ansatz des Projekts soll die Basis für kosteneffizientere biotechnologische Apparate zur Überwachung von Nahrungsmittelqualität und –sicherheit bilden. Künftige Aufgaben sind ein optimiertes Protokoll für den Test bereits entwickelter Verfahren an spezifischen und typischen Nahrungsmittelerzeugnissen.
