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Nanobiotechnologie

Arbeitsgruppe Nanobiotechnologie

Bei komplexen enzymatischen Synthesen werden im Idealfall alle Enzyme, die spezifische Reaktionen in einer bestimmten Reihenfolge katalysieren sollen, in einem Reaktionsansatz miteinander kombiniert. Bei diesen Kaskadenreaktionen kommt es jedoch häufig zu Inkompatibilitäten zwischen individuellen Teilreaktionen. Die Ursachen der Inkompatibilität können vielfältig sein und reichen von Kreuzinhibierungen/-inaktivierungen bis hin zu unterschiedlichen Ansprüchen an Reaktionsbedingungen. Dieses Problem soll in einem nanobiotechnologischen Ansatz gelöst werden: Durch den Einsatz von Enzym-Membran-Reaktoren im Nanomaßstab mit selektiv-permeablen Membranen wird eine räumliche Trennung inkompatibler Teilreaktionen durch Kompartimentierung erzielt. Als Reaktionskompartimente dienen Vesikel aus amphiphilen Blockcopolymeren, sogenannte Polymersomen, die einen typischen Durchmesser von 100 nm haben. Die Vesikel zeichnen sich durch eine hohe Stabilität und geringe Permeabilität für die meisten Substanzen aus. Aus diesem Grund kann durch die Einbettung natürlicher oder artifizieller Kanalproteine in die Membran ein äußerst selektiver Stofftransport realisiert werden.