LAMP-basierte Detektion viraler RNA mitttels eines Teststreifenassays (Schema adaptiert von Milenia Biotec GmbH)
Foto: Prof. Frank Bier

Hochempfindliche und zuverlässige POC-Technologien für die Diagnostik

Die Arbeitsgruppe Molekulare Bioanalytik und Bioelektronik von Prof. Dr. Frank Bier konzentriert sich auf die medizinische Diagnostik, insbesondere die Entwicklung von Point-of-Care Tests (POCT) unter Verwendung unterschiedlicher molekularbiologischer und biochemischer Techniken. Derzeit fokussiert sich die Arbeit auf verschiedene Assay- Entwicklungen zum Nachweis von COVID-19. Die Hauptmotivation besteht in der Ausführung intelligenter und innovativer POCT für Heimtests. Eines der Forschungsprojekte untersucht den Nachweis von viraler RNA zur frühzeitigen und zuverlässigen Diagnose von Infektionen mit SARS-CoV-2 und anderen Krankheitserregern. Für den einfachen und sensitiven Nachweis wird das Teststreifenformat mit der viel beachteten Technik der Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) von Nukleinsäuren kombiniert.

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LAMP-basierte Detektion viraler RNA mitttels eines Teststreifenassays (Schema adaptiert von Milenia Biotec GmbH)
Foto: Prof. Frank Bier

schematische Darstellung der absorbierenden Wirkung der eingesetzten Substanz und des Effekts auf kontaminiertes Wasser
Foto: Prof. Dr. Andreas Taubert

Nachhaltige und kostengünstige Materialien zur Wasseraufbereitung

Adsorbentien auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen und Abfallstoffen aus der Lebensmittel- und Agrarindustrie werden durch unterschiedliche chemische Modifikationen, thermischer Behandlung und Zugabe weiterer funktioneller Komponenten, wie Ton, hergestellt. Die resultierenden Materialien wirken als Adsorbentien, die zur Entfernung von Schwermetallen, organischen Schadstoffen sowie Pharmazeutika, Pestiziden, Herbiziden und biologischen Verunreinigungen eingesetzt werden können.

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schematische Darstellung der absorbierenden Wirkung der eingesetzten Substanz und des Effekts auf kontaminiertes Wasser
Foto: Prof. Dr. Andreas Taubert

Gold-Nanostern
Foto: Prof. Dr. Joachim Koetz

Superstrukturen mit Nanopartikeln definierter Form und Größe

Die Arbeitsgruppe von Prof. Joachim Koetz befasst sich mit der Herstellung von Nanopartikeln unterschiedlicher Form und Größe und deren Anwendung in der Sensorik und bei der oberflächenverstärkten Raman-Spektroskopie zur Detektion von Molekülen und Reaktionsmechanismen. Dabei spielt die Abtrennung und Isolierung anisotroper Nanopartikel (Nanodreiecke und Nanosterne) und deren Oberflächenmodifizierung eine entscheidende Rolle. Des Weiteren steht neben der Selbstorganisation von Gold- und Magnetit-Nanopartikeln die Einbringung von Nanopartikeln in Janus Emulsionen im Fokus der Forschung. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Tropfengröße von stimuli-sensitiven Janus Emulsionen bzw. die Porengröße daraus resultierender Aerogele gezielt einzustellen. Die ultraleichten magnetischen Aerogele können zur Aufreinigung von Flüssigkeiten (Farbstoff- und Ölschichtabtrennung) verwendet werden.

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Gold-Nanostern
Foto: Prof. Dr. Joachim Koetz

Zerstörung der äußerem Membran eines Mikroorganismus durch ein Polymer
Foto: Dr. Matthias Hartlieb

Antimikrobielle Polymere

Die Ausbildung von Antibiotikaresistenzen ist eine stetig wachsende Herausforderung im Gesundheitswesen. Nach Lösungen sucht hier die von Dr. Matthias Hartlieb geleitete Emmy Noether – Forschungsgruppe Polymere Biomaterialien.
Ziel der Wissenschaftler*innen ist es membranaktive, antimikrobielle Polymere zu entwickeln, welche so selektiv gegenüber pathogene Bakterien sind, dass sie konventionellen Antibiotika Konkurenz machen. Auch Oberflächenbeschichtungen (auf medizinischen Geräten oder Implantaten) werden in Zukunft untersucht. Der Vorteil solcher Materialien: Resistenzentwicklung ist fast ausgeschlossen.

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Zerstörung der äußerem Membran eines Mikroorganismus durch ein Polymer
Foto: Dr. Matthias Hartlieb

Schematische Darstellung der Polymerisation und stofflichen Umsetzung inklusive Strukturformeln
Foto: Prof. Dr. Helmut Schlaad
Schematische Darstellung der Polymerisation und stofflichen Umsetzung inklusive Strukturformeln

Cellulose derivierter neuartiger Biokunststoff

Dieses Bioplastik ist die erste Polymerisation von Levoglucosenylmethylether (LME), welches aus nachhaltigen Rohstoffen (Cellulose) gewonnen und in der Forschungsgruppe von Prof. Helmut Schlaad entwickelt wurde.

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Schematische Darstellung der Polymerisation und stofflichen Umsetzung inklusive Strukturformeln
Foto: Prof. Dr. Helmut Schlaad
Schematische Darstellung der Polymerisation und stofflichen Umsetzung inklusive Strukturformeln