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 Wissenschaft
10.11.2009

Aminosäuren im Drucker

Neues Laserdruckverfahren f√ľr die Herstellung von Peptidchips

Mit dem neuen Peptid-Laserdrucker von PEPperPRINT ist die
schnelle und kosteng√ľnstige Herstellung von Peptidchips m√∂glich:
Es √∂ffnet sich ein neuer Weg f√ľr die Analyse von Protein-
Prot ein Interaktionen, die Suche nach neuen Proteinliganden
oder die Identifizierung von Antikörpern.

Als die ersten DNA-Chips in den 90er Jahren auf den Markt kamen, revolutionierten sie die Molekularbiologie: Mit ihnen lie√üen sich gleichzeitig mehrere hundert Gene identifizieren und auf ihre Aktivit√§t untersuchen. Das Verfahren f√ľr die Herstellung der DNA-Mikrochips ist mittlerweile in der medizinischen Diagnose g√§ngige Praxis.

Ein √§hnlich kosteng√ľnstiger und breit anwendbarer Chip f√ľr Eiwei√üfragmente, den Peptiden, w√ľnscht sich auch die molekularbiologische und medizinische Forschung: Zahlreiche Nachweisverfahren greifen auf bestimmte Peptide zur√ľck, mit deren Hilfe sich Bindungspartner von Proteinen aufsp√ľren lassen, oder sie erleichtern die Erforschung
neuer Medikamente. Die DNA-Chiptechnologie ist nicht auf Peptide √ľbertragbar, da es nur vier DNA-Grundbausteine gibt, Peptide und Proteine jedoch aus zwanzig verschiedenen Aminos√§uren bestehen. Zudem ist die Chemie von DNA und Proteinen grundverschieden.

Die Herstellung von Peptidchips ist seit 15 Jahren  m√∂glich, aber sehr aufwendig und kostspielig, was ihren breiten Einsatz bislang verhinderte. Dabei werden Aminos√§uren durch ein Spotting-Verfahren auf einen Tr√§ger aufgetupft, wobei es jedoch zu einem zu grobem Raster kommt. Frank Breitling vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) hatte nun eine Idee, die die bisherigen Probleme umgeht. Sein Einfall kam ihm bei der Betrachtung eines Laserdruckers. Er fragte sich, ob man die Peptidchips nicht einfach mit festen Tonerpartikeln auf den Tr√§ger drucken k√∂nnte. Zusammen mit seinen Kollegen Volker Stadler und Ralf Bischoff vom DKFZ und dem Fraunhofer-Institut f√ľr Produktionstechnik und Automatisierung in Stuttgart hat er einen Peptid-Laserdrucker entwickelt, in dem anstelle der vier Farben die zwanzig Aminos√§uren in Toner eingefroren sind. Die gew√ľnschten Peptide werden mit diesem Laserdrucker auf konventionelle Objekttr√§ger ‚Äěgedruckt‚Äú (siehe Bild). Dabei erreicht man schnell, genau und vor allem kosteng√ľnstig im Vergleich mit √§lteren Verfahren zwanzig mal mehr Peptide auf gleicher Fl√§che mit √ľberragend hoher Flexibilit√§t.

 

F√ľr die Serienproduktion und den Vertreib der patentierten Peptidchips haben die Entwickler das DKFZ-Spin-Off ‚ÄěPEPperPRINT GmbH‚Äú gegr√ľndet. Die junge Firma erhielt f√ľr ihre Technologie den Wissenschaftspreis des deutschen Stifterverbandes 2008 und den ersten Preis des Science4Life Venture Cup 2009. Letzterer ist der gr√∂√üte deutsche Businessplan- Wettbewerb in den Bereichen ‚ÄěLife Sciences‚Äú und Chemie.

Um die Einsatztauglichkeit des Chips zu bewerkstelligen, arbeiten die DKFZ-Wissenschaftler mit anderen Forschungsinstituten zusammen. Parallel sind mit zwei gro√üen Pharmaunternehmen Kooperationen geplant. F√ľr die Zukunft hat PEPperPRINT gro√üe Ambitionen: Bereits 2010 soll mit einem weiterentwickelten Peptid-Laserdrucker das f√ľnffache der jetzigen Peptiddichte erreicht werden. Noch ist die Arbeitsgruppe im DKFZ eingegliedert und funktioniert
wie jede andere: Praktika sind dort m√∂glich. 

von Anikó Udvarhelyi
   

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