Ausgewählte Projekte

Flexibles Screening und Monitoring von Tierbeständen unter besonderer Berücksichtigung der mikrobiellen Belastung

Das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME in Aachen ist als Verbundpartner an der Etablierung eines flexibel und kosteneffizient einsetzbaren Vor-Ort-Schnelltestsystem zur Detektion von lebensmittelrelevanten Zoonoseerregern beteiligt. Das durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfahlen geförderte Projekt FlexScreen soll dazu beitragen den Prozess der Fleischverarbeitung von der Basis der Tierhaltung bis zum Endprodukt zu optimieren, um vor allem durch einen verbesserten Informationsfluss sowohl die Tiergesundheit als auch die Lebensmittelsicherheit zu erhöhen. Neben dem vom  Fraunhofer IME und der Firma Quh-Lab Lebensmittelsicherheit entwickelten Schnelltest sollen die erhobenen Befunde unter Mitwirkung der weiteren Partner Chainpoint GmbH und der Fachhochschule Südwestfalen mit weiteren Daten in ein Monitoringmodell überführt werden.

Schnelle Diagnose von Pflanzenpathogenen in der Landwirtschaft mittels Antikörper-basierter Technologien (AgroGuard)

© Foto Max Schubert/Fraunhofer IME

Pflanzenpathogene verursachen weltweilt erhebliche Ertragsverluste (>20%) in den wichtigsten Nutzpflanzen wie Reis und Mais. Die derzeitig existierenden Maßnahmen zur Prävention von Pflanzenkrankheiten und Gegenmaßnahmen sind aufwendig und kostspielig. Insbesondere in Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit, die ideale Wetterbedingungen zur Ausbreitung von Pflanzenpathogenen bieten, ist die Anwendung von Pestiziden und Fungiziden unumgänglich und stellt einen erheblichen finanziellen Anteil an den Produktionskosten in der Landwirtschaft dar. Hingegen sind Landwirte jederzeit darin bemüht die Kosten für Pestizide zu senken, um ökologische Umweltschäden zu vermeiden. Zumal die Öffentlichkeit und Verbraucher nachhaltige Ansätze zur Krankheitsbewältigung in der Landwirtschaft verlangen. Deshalb ist eine frühzeitige Detektion von Pflanzenpathogenen erforderlich um gezielte Gegenmaßnahmen zur Bekämpfung der Pathogene zu ermöglichen.

Nano-Sonden basiertes Analysesystem zur schnellen vor-Ort Identifizierung von Trinkwasserkontaminationen (AquaNANO)

© Foto Florian Schröper/Fraunhofer IME

Im Rahmen von AquaNANO soll ein neues Analysesystem zur schnellen vor-Ort Identifizierung von biologischen Trinkwasserkontaminationen entwickelt werden. Damit soll Hilfsorganisationen, die für die Trinkwasserversorgung in Krisenfällen zuständig sind, ein Werkzeug bereitgestellt werden, um innerhalb von Minuten große Probenvolumen auf Kontaminationen zu untersuchen. Das Verfahren soll aber auch in der Routineanalytik zum Einsatz kommen. Speziell funktionalisierte magnetische Nanosonden sollen innerhalb eines Trinkwasserkontingents oder -verteilungsnetzes eingesetzt werden, wo sie gezielt an gefährliche Keime und Toxine binden...

Verbesserte Produktivität und Effizienz der Nährstoffnutzung in Nutzpflanzen (Biomasse)

© Foto Greta Nölke/Fraunhofer IME

Die Optimierung von Ernteerträgen ist eine der wichtigsten aktuellen Herausforderungen der Agrarforschung. Eine Möglichkeit, die Produktivität zu steigern ist die Verbesserung der Photosyntheseleistung, da die Kohlenstoffassimilierung im Rahmen der Photosynthese das Pflanzenwachstum entscheidend beeinflusst.

Durch unseren Ansatz, bei dem wir ein Fusionsprotein aus mehreren Untereinheiten der Glykolat-Dehydrogenase in Tabak und Kartoffeln eingebaut haben, konnten wir die Effizienz der Nährstoffnutzung, das Pflanzenwachstum, sowie den Ertrag signifikant steigern.

Scan- und Mikrodissektionsplattform für Hochdurchsatz-Screening-Anwendungen basierend auf einem zellfreien Proteinexpressionssystem (HTS Scan)

© Foto Matthias Buntru/Fraunhofer IME

In diesem Projekt soll auf Basis eines neu entwickelten zellfreien Proteinexpressionssystems ein neuartiges High-Throughput-Screening (HTS) System entwickelt werden, um die Suche nach neuen Proteinkandidaten zu beschleunigen. Das Fraunhofer IME ist hierbei für die Herstellung der biologischen Komponenten sowie die Etablierung eines agarosebasierten Dünnschicht in vitro Transkriptions-Translations-Systems verantwortlich. In Kooperation mit der Firma LightFab werden fachübergreifend die neuesten Entwicklungen in der zellfreien Proteinexpression und der Lasermaterialbearbeitung zusammengeführt. Dies soll zur Entwicklung einer neuartigen Lasermikrodissektions (LMD)-Plattform für das HTS führen. Das LMD-System soll sowohl das automatisierte als auch manuelle Screening und die Dissektion von beliebig geformten und positionierten Objekten mit Raten von 100 bis zu 20.000 Events pro Sekunde ermöglichen.