Bionik vor Nanotech?...Þro&contra... Aktien oder Wissenschaft...wer macht das Rennen? - 500 Beiträge pro Seite
eröffnet am 15.04.05 16:50:13 von
neuester Beitrag 15.04.05 16:59:54 von
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Bionik vor Nanotech?
Wer macht das Rennen?
Die Nanotechnologie geht von unten dem Detail nach oben, zur Draufsicht vor,
für mich ist das der falsche Schritt.
Warum möchte man es besser als die Natur machen wollen (siehe Nano-Assembler etc.), anstatt die Natur als Vorbild zu nehmen.
Die Natur war schon immer der beste Lehrmeister und wird es auch immer bleiben.
In der Natur ist nichts perfekt, aber den vorgegebenen Rahmenbedingungen entsprechend nahezu vollkommen designed.
Die Bionik fängt oben aus der Vogelperspektive an und nähert sich dem Detail nach und nach,
nach dem Vorbild der Natur.
Ich halte dies für den richtigen Schritt.
Warum kompliziert machen wenn´s auch einfach geht?
Wer macht das Rennen?
Die Nanotechnologie geht von unten dem Detail nach oben, zur Draufsicht vor,
für mich ist das der falsche Schritt.
Warum möchte man es besser als die Natur machen wollen (siehe Nano-Assembler etc.), anstatt die Natur als Vorbild zu nehmen.
Die Natur war schon immer der beste Lehrmeister und wird es auch immer bleiben.
In der Natur ist nichts perfekt, aber den vorgegebenen Rahmenbedingungen entsprechend nahezu vollkommen designed.
Die Bionik fängt oben aus der Vogelperspektive an und nähert sich dem Detail nach und nach,
nach dem Vorbild der Natur.
Ich halte dies für den richtigen Schritt.
Warum kompliziert machen wenn´s auch einfach geht?
Nexia Biotech (NBX.TO) hat nun Konkurrenz aus Deutschland
Gleich zwei Verfahren für künstliche Spinnenseide
Biotechnologen aus München nutzen Schmetterlinge und Bakterien zur Produktion
Die Mitglieder der Arbeitsgruppe um Dr. Thomas Scheibel am Lehrstuhl für Biotechnologie der Technischen Universität in Garching können Spinnenseide künstlich herstellen. Die Wissenschaftler konnten gleich zwei neue Methoden etablieren, die auf traditionellen, kostengünstigen Fermentationsprozessen basieren. So wurde eine Grundlage geschaffen, Spinnenseidenfäden gewissermaßen "im Reagenzglas" und für die industrielle Nutzung herzustellen.
Eine Methode basiert auf Zelllinien von Schmetterlingen. Mittels Viren schleusten die TUM-Biotechnologen die originalen Gene für Spinnenseiden in Schmetterlingszellen ein, die daraufhin strukturierte Spinnenseide bildeten. So gelang es, naturgetreue Spinnenseidenproteine in ausreichender Menge zu produzieren und erste Fäden zu erzeugen.
Grundlage des zweiten Verfahrens sind Bakterien, in denen sich Gene sehr leicht manipulieren lassen. Dieses System erlaubt es, Gene und somit Proteine maßzuschneidern oder auch gezielt neu zu konstruieren, um so Fäden mit definierten Eigenschaften zu generieren. In einem Klonierungssystem werden Fragmente von Seidengenen beliebig zusammengesetzt. So entstehen Proteine, die sich von natürlichen Spinnenseiden ableiten, aber für veränderte Produktanforderungen modifiziert und "umgebaut" werden können. Mit diesem Verfahren lässt sich eine Grundlage für Fäden mit definierten Eigenschaften bilden.
Spinnenseiden bestehen aus langen, über Jahrmillionen optimierten Eiweißketten, die die Spinne zu einem festen Faden verarbeitet. Durch die spezielle molekulare Anordnung wird das Material sehr dehnbar, extrem belastbar und enorm zugfest - und dennoch ist es viel elastischer als beispielsweise Kevlar. Spinnenseide ist leicht und wasserfest, hat aber dennoch ein hohes Wasseraufnahmevermögen, vergleichbar dem von Wolle. Sie widersteht mikrobiologischen Angriffen und ist doch biologisch abbaubar. Spinnenseiden können stärker als Stahl und elastischer als Gummi sein.
Nur so kann das Spinnennetz die Wucht abfangen, mit der etwa ein Käfer aus vollem Flug aufprallt. Naturseide wird seit Jahrtausenden in traditionellen, landwirtschaftlichen Produktionsverfahren von den Kokons des Schmetterlings gewonnen. Wegen des kannibalischen Verhaltens von Spinnen ist es jedoch nicht möglich, diese Tiere in großem Maßstab zu züchten und Seide zu produzieren. Spinnenseide ist daher ein äußerst wertvoller Naturstoff.
14.04.2005 / idw / mp
http://www.3sat.de/nano/astuecke/78189/index.html
Gleich zwei Verfahren für künstliche Spinnenseide
Biotechnologen aus München nutzen Schmetterlinge und Bakterien zur Produktion
Die Mitglieder der Arbeitsgruppe um Dr. Thomas Scheibel am Lehrstuhl für Biotechnologie der Technischen Universität in Garching können Spinnenseide künstlich herstellen. Die Wissenschaftler konnten gleich zwei neue Methoden etablieren, die auf traditionellen, kostengünstigen Fermentationsprozessen basieren. So wurde eine Grundlage geschaffen, Spinnenseidenfäden gewissermaßen "im Reagenzglas" und für die industrielle Nutzung herzustellen.
Eine Methode basiert auf Zelllinien von Schmetterlingen. Mittels Viren schleusten die TUM-Biotechnologen die originalen Gene für Spinnenseiden in Schmetterlingszellen ein, die daraufhin strukturierte Spinnenseide bildeten. So gelang es, naturgetreue Spinnenseidenproteine in ausreichender Menge zu produzieren und erste Fäden zu erzeugen.
Grundlage des zweiten Verfahrens sind Bakterien, in denen sich Gene sehr leicht manipulieren lassen. Dieses System erlaubt es, Gene und somit Proteine maßzuschneidern oder auch gezielt neu zu konstruieren, um so Fäden mit definierten Eigenschaften zu generieren. In einem Klonierungssystem werden Fragmente von Seidengenen beliebig zusammengesetzt. So entstehen Proteine, die sich von natürlichen Spinnenseiden ableiten, aber für veränderte Produktanforderungen modifiziert und "umgebaut" werden können. Mit diesem Verfahren lässt sich eine Grundlage für Fäden mit definierten Eigenschaften bilden.
Spinnenseiden bestehen aus langen, über Jahrmillionen optimierten Eiweißketten, die die Spinne zu einem festen Faden verarbeitet. Durch die spezielle molekulare Anordnung wird das Material sehr dehnbar, extrem belastbar und enorm zugfest - und dennoch ist es viel elastischer als beispielsweise Kevlar. Spinnenseide ist leicht und wasserfest, hat aber dennoch ein hohes Wasseraufnahmevermögen, vergleichbar dem von Wolle. Sie widersteht mikrobiologischen Angriffen und ist doch biologisch abbaubar. Spinnenseiden können stärker als Stahl und elastischer als Gummi sein.
Nur so kann das Spinnennetz die Wucht abfangen, mit der etwa ein Käfer aus vollem Flug aufprallt. Naturseide wird seit Jahrtausenden in traditionellen, landwirtschaftlichen Produktionsverfahren von den Kokons des Schmetterlings gewonnen. Wegen des kannibalischen Verhaltens von Spinnen ist es jedoch nicht möglich, diese Tiere in großem Maßstab zu züchten und Seide zu produzieren. Spinnenseide ist daher ein äußerst wertvoller Naturstoff.
14.04.2005 / idw / mp
http://www.3sat.de/nano/astuecke/78189/index.html
Künstlicher Spinnenfaden
Für einige Biotechniker sind Spinnen geradezu hochinteressant: Die Natur hat die Spinnen mit einem Stoff ausgestattet, dessen Zusammensetzung die Forscher seit geraumer Zeit herausfinden wollen: die Seide der Fäden. Zum einen ist die Seide hochelastisch, dabei aber auch extrem stabil. Alle Versuche, dieses "Wundermaterial" künstlich herzustellen, scheiterten bis dato. Und auch die Spinnen wollen ihr Geheimnis nicht verraten, denn in Gefangenschaft gehaltene Spinnen produzieren zum Leidwesen der Forscher nur sehr wenig Seide.
Das Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzen-Forschung in Gatersleben
Die Spinnenseide ist fester als Stahl, dehnbarer als Nylon und wasserfest. Die Spinne ist eine perfekte chemische Fabrik - sie formt nicht nur ein phantastisches Produkt, sie liefert auch die Rohstoffe dafür: genau in der richtigen Menge und ohne schädliche Abfallprodukte. Die Spinnenseide wird beim Netzbau direkt aus einer Molekülsuppe geformt. Einige Webspinnen stellen bis zu sieben verschiedene Seidenarten her. Unter dem Elektronenmikroskop zeigt sich das erste Geheimnis: Ein Haltefaden besteht aus mehreren Einzelsträngen. Das erklärt die enorme Reißfestigkeit. Zuckermoleküle auf der Oberfläche halten die Feuchtigkeit. Feine Strukturen verleihen dem Faden seine Elastizität.
Lesen Sie auch unser Special zu transgenen Tieren als Medikamenten-Lieferanten
Nicht nur die kunstvolle Konstruktion macht Spinnennetze so stabil, sondern auch ihre chemische Zusammensetzung. Auf der ganzen Welt wollen Forscher das Geheimnis des biologischen Wundermaterials entschlüsseln. Am Institut für molekulare Biotechnologie in Jena werden die Spinndrüsen analysiert. Hier werden die Gene exprimiert, die für die Produktion zuständig sind. Auch an der Universität von Wyoming in den USA konnten Wissenschaftler vor einigen Jahren den genetischen Code der Spinnseide knacken.
Lesen Sie auch: "Gen-Ziegen produzieren Seiden-Proteine"
Um die begehrte Spinnenseide künstlich herzustellen, nutzen die Forscher einen Trick: Sie isolieren die Gensequenz und übertragen sie in das Genom von Bakterien. Sie fangen nun an, die Seidenmoleküle nachzubauen; das Ergebnis ist eine klebrige Substanz. Experten am Institut für Textil- und Kunststoffforschung in Rudolstadt versuchen, aus dem Rohmaterial einen Faden zu spinnen. Erste Erfolge sind da - doch die Konsistenz stimmt noch nicht: Bakterienkulturen sind anspruchsvoll und sie liefern zu wenig Spinnenseiden-Proteine. Ein kanadisches Unternehmen[Nexia Biotech] verfolgt daher eine andere, kurios anmutende Idee: Sie bauen die Gene für Spinnenseide in Milchdrüsen von Ziegen ein. Und diese produzieren neben der Milch auch die Grundbausteine der Spinnenseide. Dann geht es zu wie auf jedem Bauernhof: es wird gemolken. Das begehrte Produkt ist schließlich in der Milch gelöst.
Auch Tabakpflanzen bekommen einen neuen Nutzwert: Statt Nikotin für Raucher produzieren sie am Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben Seide für die Forschung. Die Wissenschaftler lassen Agro-Bakterien die Grundbausteine der Spinnenseide in das Pflanzengenom transportieren. Aus den zerkleinerten Blättern wachsen nach und nach wieder vollständige Pflanzen heran - und mit ihnen die Spinnenseiden-Proteine. Die Blätter werden zunächst grob zerkleinert - anschließend in flüssigem Stickstoff schockgefroren und dann folgt: Zerstampfen, Zentrifugieren und Abgießen - einfache Arbeitsschritte, die ohne weiteres auch im großen Maßstab große Maschinen erledigen können. Die Lösung wird jetzt gekocht, das einfache Pflanzenprotein verklumpt zu Flocken. Nur die Spinnenseiden-Proteine überstehen die hohen Temperaturen unbeschadet und bleiben in der klaren Lösung
http://www.3sat.de/nano/cstuecke/15583/index.html
Für einige Biotechniker sind Spinnen geradezu hochinteressant: Die Natur hat die Spinnen mit einem Stoff ausgestattet, dessen Zusammensetzung die Forscher seit geraumer Zeit herausfinden wollen: die Seide der Fäden. Zum einen ist die Seide hochelastisch, dabei aber auch extrem stabil. Alle Versuche, dieses "Wundermaterial" künstlich herzustellen, scheiterten bis dato. Und auch die Spinnen wollen ihr Geheimnis nicht verraten, denn in Gefangenschaft gehaltene Spinnen produzieren zum Leidwesen der Forscher nur sehr wenig Seide.
Das Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzen-Forschung in Gatersleben
Die Spinnenseide ist fester als Stahl, dehnbarer als Nylon und wasserfest. Die Spinne ist eine perfekte chemische Fabrik - sie formt nicht nur ein phantastisches Produkt, sie liefert auch die Rohstoffe dafür: genau in der richtigen Menge und ohne schädliche Abfallprodukte. Die Spinnenseide wird beim Netzbau direkt aus einer Molekülsuppe geformt. Einige Webspinnen stellen bis zu sieben verschiedene Seidenarten her. Unter dem Elektronenmikroskop zeigt sich das erste Geheimnis: Ein Haltefaden besteht aus mehreren Einzelsträngen. Das erklärt die enorme Reißfestigkeit. Zuckermoleküle auf der Oberfläche halten die Feuchtigkeit. Feine Strukturen verleihen dem Faden seine Elastizität.
Lesen Sie auch unser Special zu transgenen Tieren als Medikamenten-Lieferanten
Nicht nur die kunstvolle Konstruktion macht Spinnennetze so stabil, sondern auch ihre chemische Zusammensetzung. Auf der ganzen Welt wollen Forscher das Geheimnis des biologischen Wundermaterials entschlüsseln. Am Institut für molekulare Biotechnologie in Jena werden die Spinndrüsen analysiert. Hier werden die Gene exprimiert, die für die Produktion zuständig sind. Auch an der Universität von Wyoming in den USA konnten Wissenschaftler vor einigen Jahren den genetischen Code der Spinnseide knacken.
Lesen Sie auch: "Gen-Ziegen produzieren Seiden-Proteine"
Um die begehrte Spinnenseide künstlich herzustellen, nutzen die Forscher einen Trick: Sie isolieren die Gensequenz und übertragen sie in das Genom von Bakterien. Sie fangen nun an, die Seidenmoleküle nachzubauen; das Ergebnis ist eine klebrige Substanz. Experten am Institut für Textil- und Kunststoffforschung in Rudolstadt versuchen, aus dem Rohmaterial einen Faden zu spinnen. Erste Erfolge sind da - doch die Konsistenz stimmt noch nicht: Bakterienkulturen sind anspruchsvoll und sie liefern zu wenig Spinnenseiden-Proteine. Ein kanadisches Unternehmen[Nexia Biotech] verfolgt daher eine andere, kurios anmutende Idee: Sie bauen die Gene für Spinnenseide in Milchdrüsen von Ziegen ein. Und diese produzieren neben der Milch auch die Grundbausteine der Spinnenseide. Dann geht es zu wie auf jedem Bauernhof: es wird gemolken. Das begehrte Produkt ist schließlich in der Milch gelöst.
Auch Tabakpflanzen bekommen einen neuen Nutzwert: Statt Nikotin für Raucher produzieren sie am Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben Seide für die Forschung. Die Wissenschaftler lassen Agro-Bakterien die Grundbausteine der Spinnenseide in das Pflanzengenom transportieren. Aus den zerkleinerten Blättern wachsen nach und nach wieder vollständige Pflanzen heran - und mit ihnen die Spinnenseiden-Proteine. Die Blätter werden zunächst grob zerkleinert - anschließend in flüssigem Stickstoff schockgefroren und dann folgt: Zerstampfen, Zentrifugieren und Abgießen - einfache Arbeitsschritte, die ohne weiteres auch im großen Maßstab große Maschinen erledigen können. Die Lösung wird jetzt gekocht, das einfache Pflanzenprotein verklumpt zu Flocken. Nur die Spinnenseiden-Proteine überstehen die hohen Temperaturen unbeschadet und bleiben in der klaren Lösung
http://www.3sat.de/nano/cstuecke/15583/index.html
Spinnenfäden für Textilien
Reissfest und leistungsfähig
http://www.3sat.de/nano/cstuecke/39467/index.html
Reissfest und leistungsfähig
http://www.3sat.de/nano/cstuecke/39467/index.html
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