Forschungsbereich Life Science und Bioprozesse

Funktionale Proteinsysteme/Biotechnologie

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Biomaterialien und Healthcare

Hier werden Nanotechnologie, Grenzflächenchemie und Polymerforschung vereint, um neue Hightech-Materialien für die Medizintechnik zu entwickeln.

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Life Science und Bioprozesse

Polymere Materialien mit biologischen Funktionen

Über Jahrmillionen hat die Natur biologische Systeme entwickelt und optimiert. Im Forschungsbereich Life Science und Bioprozesse nutzen wir diese bewährten Mechanismen, um den Funktionsreichtum von Polymeren zu erweitern. Unser Fokus liegt auf der Integration neuer biologischer Funktionen in Polymermaterialien.

In der Abteilung Funktionale Proteinsysteme/Biotechnologie wird Polymerforschung mit Biotechnologie in einzigartiger Weise kombiniert. Mit Hilfe chemischer, physikalischer und biotechnologischer Methoden werden biobasierte funktionale Bausteine gewonnen und umgesetzt. Zudem werden interaktive kolloidale Systeme entwickelt.

In der Abteilung Biomaterialien und Healthcare wird Polymerforschung mit Nanotechnologie und Grenzflächenchemie vereint, um neue Hightech-Materialien für die Medizintechnik bis zur Anwendungsreife zu entwickeln.

Unser Leistungsspektrum

Keratinfasern

  • Oberflächenbehandlung und Analytik (Diastron)
  • Aufschluss von Keratinabfällen (Fasern, Papier)


Biotechnologische Prozesse

  • Entwicklung und Optimierung von Fermentationsverfahren einschließlich der Produktaufarbeitung
  • Entwicklung und Herstellung von Enzymen, Strukturproteinen und Proteinbausteinen
  • Biotechnologische Herstellung organischer Monomere (Metabolic Pathway Engineering)
  • Biokatalyse
  • Stoffliche Verwertung nachwachsender Rohstoffe


Proteinkonjugate

  • Modifizierung von proteinischen Haftvermittlern
  • Kanalproteine für Membrananwendungen
     

Selbstassemblierungstechniken

  • Kolloidale Bausteine
  • Polymere Nanostrukturen
  • Oberflächen-/Grenzflächen-getriebene Assemblierung
  • Funktionelle Beschichtungen
     

Entwicklung von Materialien für Life Science   

  • Hydrogele, Polymerdispersionen
  • »Intelligente« Materialien für medizinische Anwendungen
  • Implantate
  • Wirkstoffsysteme, drug delivery systems
  • Kosmetika
  • Mikrobiologische Untersuchungen

Unsere Forschungsthemen

Die Arbeiten im Forschungsbereich Life Science und Bioprozesse überspannen eine breite Palette von Anwendungsfeldern. Wir entwickeln Materialien und Schlüsselsubstanzen zum Beispiel für die Biotechnologie, für Medizinprodukte, Pharmazeutika und Kosmetika sowie für Umwelt- und Nanotechnologien.

Zusätzlich zu den klassischen Feldern konzentrieren sich Forschung und Entwicklung auf Biomaterialien, Hydrogele, Implantate, bioaktive Oberflächen, Sensoren und  biotechnolgische Prozesse. Mikrobologische Untersuchungen sowie Untersuchungen mit Primär- und Zell-Linien erweitern die Tiefe der F&E-Möglichkeiten.

Schwerpunkte liegen zudem in der Synthese von Polymeren und biohybriden Materialien, der Herstellung ultradünner Membranen und der Biofunktionalisierung von Oberflächen.

Unsere Entwicklungen im Bereich der Biotechnologie werden im Labormaßstab realisiert und in dem Technikumsmaßstab übertragen. Dabei spielt die Nutzung nachwachsender Rohstoffe zur Gewinnung von Biopolymeren und ihrer Verwendung als Fermentationssubstrat eine zentrale Rolle.

Unsere Ausstattung

Funktionale Proteinsysteme/Biotechnologie

  • Schüttel-, Stand- und CO2-Inkubatoren
  • Ultrazentrifuge
  • Cryo-Schwingmühle, Ultraschallhomogenisator
  • Zentrifugalmühle
  • Vertikale Gelelektrophoresesysteme (1D, 2D), Blotting-Apparaturen
  • PCR-Thermocycler, Horizontale Gelelektrophoresesysteme - Gel Imaging System »ChemiDoc MP«
  • RealTime PCR
  • DGGE/SSCP-System
  • UV/VIS-Spektrometer und Fluoreszenz-Mikroplattenleser
  • Edelstahl-Bioreaktoren: 3x 2 Liter, 1x 10 Liter, 1x 100 Liter Arbeitsvolumen mit Abluftanalytik und Prozessanalytik
  • Durchfluss-Separator zur Zellseparation
  • Hochdruckhomogenisator zum Zellaufschluss
  • Filtrationssystem für Ultra-, Mikro- und Diafiltration
  • Analytisches und Präparatives HPLC-System
  • Gefriertrocknung (bis 20 Liter Maßstab) und Rotationsverdampfer (10 Liter Maßstab)
  • Langmuir-Waage
  • Zetasizer
  • Rasterkraftmikroskop
     

Funktionspolymere für die Medizintechnik

  • moderne Syntheselabore für nieder- und hochmolekulare Verbindungen
  • moderne Methoden molekulare Analytik organischer Substanzen
  • vielfältige Methoden der Molmassenanalytik: Größenausschluss-Chromatographie (GPC/SEC), Kryoskopie, Osmotischer Druck, Dampfdruckosmose (VPO), Ultrazentrifuge
  • Polyelektrolyt-Titration, Trübungsphotometrie
  • UV-VIS-NIR- und FT-IR Spektrometer
  • Hochleistungsflüssigkeitschromatographie HPLC mit MS Kopplung
  • Thermogravimetrie und Differentialkalorimetrie (DSC)
  • Mikroskope (mit Polarisations-, Dunkelfeld- u. Phasenkontrasteinrichtung, Stereoauflicht, inverses Fluoreszenz- und konfokales LaserScanning Mikroskop)
  • Mikrophotografie und digitaler Bildauswertung
  • dynamische Lichtstreuung
  • Oberflächenspannung (Tensiometer, Spinning Drop)
  • Rheometer (Rotations-, Oszillations-, Grenzflächen-Rheologie)
  • Präzisions-Dichtemessung
  • Ellipsometer
  • Oberflächenplasmonenresonanz-Spektrometer (SPR)
  • Kontaktwinkelmessgerät
  • Spin- und Dipcoater
  • Thermogradientenbank zur Bestimmung der Mindestfilmbildungstemperatur (MFT)
  • Dampf-Sterilisatoren, Autoklaven
  • Ultra-Hochleistungsflüssugkeitschromatographie (UHPLC) mit MS-Kopplung
  • Gaschromatographie mit MS-Kopplung

 

 

Alexander Böker

Contact Press / Media

Prof. Dr. Alexander Böker

Abteilungsleiter | Funktionale Proteinsysteme/Biotechnologie

Fraunhofer IAP
Geiselbergstraße 69
14476 Potsdam-Golm

Telefon +49 331 568-1112

Joachim Storsberg

Contact Press / Media

Dr. Joachim Storsberg

Abteilungsleiter | Biomaterialien und Healthcare

Fraunhofer IAP
Geiselbergstraße 69
14476 Potsdam-Golm

Telefon +49 331 568-1321

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