Bundespräsident Horst Köhler hat in Berlin den mit 250 000 Euro dotierten „Deutschen Zukunftspreis 2004 – Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation“ an das Forscherteam Dr. Rainer Hintsche (Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT, Itzehoe), Dr. Walter Gumbrecht (Siemens AG, Erlangen) und Dr.-Ing. Roland Thewes (Infineon Technologies, München) vergeben. Ausgezeichnet wurden sie für ihr Projekt „Labor auf dem Chip – Elektrische Biochiptechnologie“.
Mit dieser Innovation wurde die Basis für miniaturisierte, transportable und zugleich robuste Analysesysteme geschaffen. Schnelle Analysen vor Ort erleichtern zum das Auffinden von Giften. Wichtiges Einsatzgebiet ist die Medizin: Das „Labor auf dem Chip“ kann direkt in Kliniken oder Arztpraxen eingesetzt werden, so dass sich Messwerte schnell ermitteln lassen. Die Entwicklung des ausgezeichneten Forscherteams verbindet Biokomponenten mit Siliziumtechnologie und ermöglicht, dass aus Proben Biomoleküle wie Nukleinsäuren oder Proteine detektiert werden können. Nach dem „Schlüssel-Schloss-Prinzip“ binden auf dem Chip verankerte Biomoleküle (so genannte Fängermoleküle) zielsicher bestimmte andere Moleküle aus einer Lösung. Damit entsteht ein hochempfindliches Sensorsystem für DNA oder Proteine. Dem Forscher-Team ist es gelungen, diese biologischen Erkennungsprozesse direkt über elektrische Signale auf dem Chip auszulesen. Zwar ist die Technologie der Biochips schon länger bekannt, aber das Auslesen der Ergebnisse erfolgte bisher mit einem Lichtstrahl oder anderen optisch-physikalischen Merkmalen und ist technisch aufwändig und kostenintensiv. Dr. Rainer Hintsche vom Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie, Itzehoe, hat in den vergangenen Jahren die wissenschaftlichen und anwendungstechnischen Grundlagen für das Messen der Vorgänge ohne komplizierte Zwischenschritte gelegt. Das Fängermolekül löst, sobald es sein Gegenstück gefunden hat, ein elektrisches Signal aus, das direkt von einer Messelektronik ausgewertet wird.
Wichtige Anwendungsfelder sind Lebensmittelanalytik, Medizin, Pharmazie und Agro- und Umweltanalytik. Ein besonderes Potenzial eröffnet sich dadurch, dass das „Labor“ auf eine Scheckkarte passt, damit könnten Patienten ihre medizinischen Daten individuell selbst überprüfen. Beteiligt war an der Entwicklung des elektronischen Biochips einer Pressemitteilung zufolge auch die Erlanger directif GmbH, eine Ausgründung des Erlanger Biotechnologie-Unternehmens november AG.
Mit dieser Innovation wurde die Basis für miniaturisierte, transportable und zugleich robuste Analysesysteme geschaffen. Schnelle Analysen vor Ort erleichtern zum das Auffinden von Giften. Wichtiges Einsatzgebiet ist die Medizin: Das „Labor auf dem Chip“ kann direkt in Kliniken oder Arztpraxen eingesetzt werden, so dass sich Messwerte schnell ermitteln lassen. Die Entwicklung des ausgezeichneten Forscherteams verbindet Biokomponenten mit Siliziumtechnologie und ermöglicht, dass aus Proben Biomoleküle wie Nukleinsäuren oder Proteine detektiert werden können. Nach dem „Schlüssel-Schloss-Prinzip“ binden auf dem Chip verankerte Biomoleküle (so genannte Fängermoleküle) zielsicher bestimmte andere Moleküle aus einer Lösung. Damit entsteht ein hochempfindliches Sensorsystem für DNA oder Proteine. Dem Forscher-Team ist es gelungen, diese biologischen Erkennungsprozesse direkt über elektrische Signale auf dem Chip auszulesen. Zwar ist die Technologie der Biochips schon länger bekannt, aber das Auslesen der Ergebnisse erfolgte bisher mit einem Lichtstrahl oder anderen optisch-physikalischen Merkmalen und ist technisch aufwändig und kostenintensiv. Dr. Rainer Hintsche vom Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie, Itzehoe, hat in den vergangenen Jahren die wissenschaftlichen und anwendungstechnischen Grundlagen für das Messen der Vorgänge ohne komplizierte Zwischenschritte gelegt. Das Fängermolekül löst, sobald es sein Gegenstück gefunden hat, ein elektrisches Signal aus, das direkt von einer Messelektronik ausgewertet wird.
Wichtige Anwendungsfelder sind Lebensmittelanalytik, Medizin, Pharmazie und Agro- und Umweltanalytik. Ein besonderes Potenzial eröffnet sich dadurch, dass das „Labor“ auf eine Scheckkarte passt, damit könnten Patienten ihre medizinischen Daten individuell selbst überprüfen. Beteiligt war an der Entwicklung des elektronischen Biochips einer Pressemitteilung zufolge auch die Erlanger directif GmbH, eine Ausgründung des Erlanger Biotechnologie-Unternehmens november AG.
