Bioreaktoren

Vor allem Mikroorganismen kö nnen in sogenannten Bioreaktoren oder auch Fermenter kultiviert werden. Dieses sind Behä lter, in denen die Bedingungen gesteuert und optimiert werden kö nnen, so dass die kultivierten Organismen die gewü nschten Stoffe produzieren bzw. in hö heren Konzentrationen produzieren. In den Reaktoren kö nnen verschiedene Parameter, wie, Temperatur, Sauerstoffzufuhr, Stickstoffzufuhr, Glukosegehalt oder Rü hrereinstellungen geregelt werden. Da die einsetzbaren Organismen sehr unterschiedliche Ansprü che haben, stehen unterschiedlichste Fermentertypen zur Verfü gung, wie z. B. Rü hrkesselreaktoren, Schlaufenreaktoren, Airliftreaktoren, sowie lichtdurchlä ssige Photobioreaktoren zur Kultivierung von Algen und Pflanzen.

Durch die Vielfä ltigkeit der Biotechnologie sind zahlreiche Anwendungsbereiche und Produkte mit ihr verknü pft bzw. auf sie angewiesen: Antikö rpertechnologien: Herstellung z. B. von monoklonalen Antikö rpern fü r verschiedenste diagnostische Methoden in medizinische und biologischer Anwendung und Forschung Bioelektronik: Verknü pfung von Biologie und Elektronik, z. B. zur Entwicklung von Biosensoren Bioinformatik: Verarbeitung von Daten, die mit biotechnologischen Methoden, wie z. B. Genomsequenzierungen, gewonnen wurden; aber auch Grundlage fü r die Entwicklung neuer biotechnologischer Methoden und Anwendungen Bioverfahrenstechnik: Umsetzung biotechnologischer Anwendungen, wie z. B. Entwicklung von Fermentationsverfahren Bioremediation: Beseitigung von Altlasten, wie z. B. giftigen organischen Verbindungen in Bö den, durch Nutzung der biochemischen Fä higkeiten, z. B. von Bakterien DNA-Chip-Technologie: Nutzung sogenannter DNA-Chips fü r umfangreiche Screenings, z. B. in Genetik (z. B. Diagnose von Erbkrankheiten), Gentechnik etc. Downstream Processing: Aufbereitung (Aufreinigung) von biotechnisch hergestellten Verbindungen, z. B. aus Fermentationsprozessen bzw. –ansä tzen

Ethanol-Kraftstoff: Herstellung des Biokraftstoffs Bioethanol, z. B. aus Getreidestä rke, mit Hilfe von Mikroorganismen, die alkoholische Gä rung betreiben, und von Enzymen, die den Verfahrensablauf verbessern

Gentest-Entwicklung: z. B. Nachweis von Mutationen, die Erbkrankheiten wie Chorea Huntington auslö sen

Gentherapie: z. B. Einbringen einer intakten Genvariante zur vorü bergehenden oder dauerhaften Behebung eines Gendefekts

Klonen: z. B. therapeutisches Klonen, um aus den gewonnen Zellen in vitro Ersatzorgane fü r den Patienten, von dem die Ausgangzellen stammen, zu erzeugen

Klontechnologien (Klonierung): Ü bertragung einer bestimmten DNA-Sequenz in einen Organismus, z. B. des menschlichen Insulin-Gens in ein Bakterium, zur rekombinanten Herstellung von Insulin

Kriminalistische Anwendungen: Identifizierung eines Tä ters anhand der Untersuchung von Spuren mit biotechnologischen Methoden

Nanobiotechnologie (siehe auch Nanotechnologie)

Nutrigenomik: z. B. Entwicklung von Functional Food zur medizinischen Prä vention Pharmakogenomik: Entwicklung individualisierter (optimierter) Arzneimitteltherapien, z. B. fü r spezifische Populationen bzw. Bevö lkerungsanteile

Pharmazeutische Biotechnologie (Teilgebiet der Roten Biotechnologie)

Protein-Engineering: gezieltes Entwerfen von verä nderten oder neuen Proteinen fü r spezifische Anwendungen Reprogenetik

Stammzelltherapie: Nutzung von omni- oder pluripotenten Stammzellen zur Therapie verschiedener Krankheiten Tissue Engineering oder Gewebezü chtung: in-vitro-Erzeugung von Geweben fü r die Anwendung in der Regenerative Medizin.

Transgene Technologien

Xenotransplantation: Ü bertragung von Zellen oder Geweben zwischen verschiedenen Spezies

Cellulose-Ethanol: Erzeugung von Bioethanol aus der bisher enzymatisch nicht effizient zugä nglichen Cellulose durch Nutzung rekombinant hergestellter Enzyme.