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Trendbericht: Biotechnologie – Schlüsseltechnologie mit interdisziplinärem Charakter

Die Biotechnologie ist heute in vielen Branchen der Schlüssel zum Erfolg. Biotechnologische Grundlagen stellen nicht nur die Basis für die moderne Synthetische Biologie und biobasierte Materialien dar, sondern auch für die Lebensmittelindustrie und die Landwirtschaft oder für die Pharmaforschung, die Point of Care Diagnostik sowie für die Personalisierte und Regenerative Medizin.

Biotechnologie auf der analytica zoom Biotechnologie auf der analytica

Tissue Engineering und Bioprinting eröffnen ungeahnte Potentiale in der Gewebe- und Organforschung. Funktionelle Organstrukturen erlauben neuartige in vivo Behandlungen. Die Mikrofluidik ermöglicht die Funktionalität physiologisch aktiver Zellen auf einem Chip. Nach dem Lab-on-a-Chip beginnen Organ-on-a-Chip, Knochenmark-, Knochen- und Gut-Chip Realität zu werden.

Bioanalytik

Neuartige Entwicklungen in der Bio- und Gentechnologie, der Diagnostik und in der Medizin erfordern neue Analysenmethoden. Die Erfolge bei der Synthetisierung neuer Wirkstoffe und Medikamente oder bei erfolgversprechenden Therapien und Gentherapien in der personalisierten Medizin hängen maßgeblich von der Leistungsfähigkeit bioanalytischer Methoden ab. Die neuesten Technologien der Bioanalytik werden auf der analytica 2016 in München der Fachwelt vorgestellt. Auf der Leistungsshow werden innovative Gerätetechnologien und zukunftsweisende Verfahren rund um die Bioanalytik ausgestellt. Internationale Experten und die Global Player treffen sich in München zum Erfahrungsaustausch, wo das Know-how der Branche und der neueste Stand der Technik beispielhaft abgebildet werden.

Von Probenaufbereitungstechniken und Liquid Handling, von Single-Use Systemen und Disposables, über die instrumentelle Analytik mit der Massenspektrometrie und bildgebenden Verfahren wie der Mikroskopie, von der Mikro- und Nanotechnolgie, von immunologischen und molekularbiologischen Verfahren, von Bioreaktoren bis zu Assays und Chiptechnologien, vom High Throughput Screening und Drug Discovery, von der Laborautomatisierung bis zum Datenmanagement und Big Data werden branchenspezifische Lösungen präsentiert. Dem Anwender werden gut strukturiert und umfassend die Systemlösungen vorgestellt, mit denen kürzere Analysen- und Versuchszeiten sowie bessere Interpretationsmöglichkeiten der Messergebnisse und zentrale Verfügbarkeiten aussagekräftiger Daten zu erreichen sind.

Potentiale der Biotechnologie

Wie kaum eine andere Disziplin wurde die Biotechnologie kontrovers diskutiert und wie kaum eine andere Schlüsseltechnologie konnte sie derart revolutionierende Entwicklungen und bahnbrechende Erfolge verbuchen. Ob rote, grüne oder weiße Biotechnologie – viele interdisziplinäre Lösungen tragen schon heute wesentlich zur Verbesserung unserer Lebensqualität bei.

Bei der Erschließung der Algen als effektive Kohlendioxid verwertende Biomasseproduzenten und Produktionsorganismen von Wirkstoffen bilden biotechnologische Prozesse die Voraussetzung für eine nachhaltige Forschung. Die bioökonomische Rolle der Algenbiotechnologie wird in vielen Forschungsrichtungen deutlich. Das Spektrum reicht von der Produktion pharmazeutisch und kosmetisch wirksamer Substanzen, von Nahrungs-, Nahrungsergänzungs- und Futtermitteln bis hin zu erneuerbaren Flugzeugtreibstoffen.

Die Isolierung und Charakterisierung von Naturstoffen und neuer pflanzlicher Sekundärinhaltsstoffe sowie die Aufklärung von Biosynthesen werden darüber hinaus für die Erforschung neuartiger Wirkstoffe und die Produktion von Biopharmazeutika und Naturkosmetik immer wichtiger.

Next Generation Technologien setzen weiter neue Impulse in der Gewebe- und Organforschung. Ziel ist es, zukünftig bislang ungeahnte therapeutische Ansätze in der Chirurgie und der Gefäßchirurgie, in der Tumortherapie oder auch in der Dermatologie zu erschließen. Das Immunsystem des Patienten soll dabei spezifisch und auf den speziellen Tumor ausgerichtet reagieren. Körpereigene Reparaturmechanismen sollen gezielt aktiviert werden. Schnellere Diagnosen und bessere Therapien sollen Behandlungserfolge in der Medizin steigern und sicherer machen. Im Mittelpunkt aller Betrachtungen stehen dabei die individuelle Diagnostik und personalisierte funktionelle Prozesse.

Biofabrication und Biotesting

DNA-Arrays für Transcriptomics und Proteomics-Methoden tragen wesentlich zur Entwicklung von Materialien und Substanzen für die Anwendung in intelligenten Implantaten bei. In der Wissenschaft werden bereits zellbiologische Testverfahren und Zellvitalitätstests eingesetzt, um die Biokompatibilität in Bezug auf humane Zellen zu evaluieren. Isolierte Stammzellen sind dabei verschiedentlich geeignete Testzellen für das Biotesting im 2D- oder 3D-Maßstab.

Aptamere

Aptamere sind einzelsträngige Oligonukleotide, die in der Lage sind, mit hoher Spezifität und Affinität unterschiedlichste Zielmoleküle zu binden. Die spezifische Bindung zwischen Aptamer und Zielmolekül kann zur Aufreinigung des Zielmoleküls oder zur Detektion von Proteinen oder Bakterien genutzt werden. Handelt es sich bei der Zielstruktur um krankheitsspezifische Marker, so können Aptamere zur Diagnose eingesetzt werden.

Aptamer-basierte Verfahren finden auch zunehmend Einsatz im Bereich Food Sensing, beispielsweise bei der aptamer-basierten Affinitätsanreicherung mit anschließender spezifischer real-time Detektion.

Darüber hinaus stellen Aptamere eine vielversprechende Alternative für aktuelle tierschutzrechtliche Vorgaben dar, nach denen der Einsatz von Tieren für wissenschaftliche Zwecke reduziert werden soll.

Bioinformatik

Im Bereich Life Sciences sind computergestützte Analysen- und Auswertemethoden unverzichtbar zur Aufklärung molekularer Zusammenhänge. Der Bioinformatik kommt dabei eine besondere Bedeutung zu. Gerade in der synthetischen Biologie, beim computergestützten Wirkstoffdesign und der Point-of-care Diagnostik sind Next Generation Methoden gefragt. Mit neuartigen Ultra-Hochdurchsatz-Sequenziermethoden können sehr schnell große Datenmengen erzeugt werden.

Der sinnvolle Umgang mit dieser gigantischen Datenflut, die Notwendigkeit der in Gesetzen und Normen geforderten Archivierung und Speicherung von Probenmaterialien mit immer höheren Anforderungen und steigenden Kosten stehen dabei im Fokus aller Diskussionen um schnelle Datenverfügbarkeit, Effizienzsteigerung und Sicherheit. Biobanken und Peptidbibliotheken, Automatisierungs- und Robotersysteme, LIMS, Softwarepakete und smarte Laborgeräte sind dabei unverzichtbare Tools in den Life Sciences insbesondere vor dem Hintergrund zunehmender Digitalisierung.

Trendplattform analytica

Von der Laborausstattung und hochspezifischen molekular- und mikrobiologischen Methoden, Testkits, PCR-und Assay-Verfahren über Automatisierungs- und Auswertemöglichkeiten, bis hin zu Reinraum- und Schutzausrüstungen werden die neuesten Entwicklungen auf der analytica vorgestellt.

Der Trendbericht kann unentgeltlich für redaktionelle Zwecke unter Angabe der Quelle „analytica / Messe München“ genutzt werden. Hochauflösendes Bildmaterial senden wir Ihnen gerne auf Anfrage zu. Belegexemplar wird erbeten.

 
 
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Aussteller setzen auf die analytica 2018

Bereits 9 Monate vor Veranstaltungsbeginn haben sich über 680 Unternehmen aus 34 Ländern, darunter internationale Marktführer, für die analytica angemeldet.

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