Forschungsvorhaben 2019

Effizienzsteigerung kunststoffabbauender Enzyme durch gezielte Veränderung von Proteinstrukturelementen
Institut: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik | Prof. Castiglione
Zielsetzung und Innovationsaspekt
- PET ist ein Kunststoff, der in großen Massen hergestellt wird. Die Recyclingproblematik dieses Materials ist aber noch nicht befriedigend gelöst.
- Ein umweltfreundlicher biokatalytischer Abbau von PET ohne Zugabe von toxischen Substanzen soll ermöglicht werden.
- In diesem neuen Verfahren erzeugen Bakterien ein Enzym, das in der Lage ist, PET zu zerlegen. Noch sind diese Prozesse zu langsam für großtechnische Maßstäbe – dies zu beschleunigen ist Ziel des Forschungsprojekts.
Funktionsweise
- Es werden neue Varianten der natürlichen Enzyme durch das sogenannte „Loop Swapping“ hergestellt.
- Die Bedeutung der Loops ist für die Reaktionsgeschwindigkeit zentral: Sie bestimmen das reaktive Milieu um das aktive Zentrum eines Enzyms und sind daher verantwortlich für die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Reaktion.
- Computergestützte Dockingsimulationen führen zu einem verbesserten Enzymdesign, das dann im Labor experimentell umgesetzt wird.

Multiplex rapid on-line hygiene monitoring sensor based on VACNTs for drinking water distribution systems
Institut: TU Darmstadt | Institut IWAR | Fachgebiet Abwasserwirtschaft | Dr. Agrawal
Zielsetzung und Innovationsaspekt
- Die Online-Überwachung der Trinkwasserqualität mit einfachen Mitteln ist heute noch ein ungelöstes Problem.
- Ziel des Projekts ist der Aufbau eines einfachen, günstigen und robusten Online-Biosensors zur Überwachung von Trinkwasser.
- Der Sensor soll Krankheitserreger spezifisch feststellen können.
Funktionsweise
- Es werden spezifische Nukleotide genutzt, welche auf funktionalisierten Bündeln von ausgerichteten Carbon-Nano-Tubes aufgesetzt werden.
- Diese Bündel werden einzeln elektrisch kontaktiert.
- Die Änderung eines elektrischen Signals bei spezifischem Andocken von Keimbestandteilen wird detektiert, und der Keim wird somit identifiziert.
