Biohybride Geruchs- und Geschmackssensorik

Für den wirtschaftlichen Einsatz biologischer Geruchssensoren wird im Projekt »Biohybride Geruchs- und Geschmackssensorik« eine neue Plattformtechnologie entwickelt, die zellbasierte Biosensoren automatisiert herstellt. Die Biosensoren könnten Maschinen einen Geruchssinn verleihen und für verschiedenste Anwendungen weiterentwickelt werden, etwa die Detektion von Sprengstoffen, die Ortung von Gaslecks oder die Diagnose von Krankheiten aufgrund des Atems der Patienten. Das Projekt stellt einen prototypischen Anwendungsfall für die Fraunhofer-Initiative »Biologische Transformation« dar, in deren Rahmen sich die Institute IGB und IPA verstärkt der Verbindung von biologischen und technischen Systemen widmen.

© Fraunhofer IGB

Eine kontrollierbare physiologische Umgebung für die transfizierten Biosensor-Zellen schafft das IGB mittels mikrofluidischer Strukturen.

Für die wirtschaftliche Nutzung biologischer Sensoren wird im Projekt »Biohybride Geruchs- und Geschmackssensorik« eine Technologie entwickelt, die automatisiert zellbasierte Biosensoren produziert. Solche Sensoren könnten Maschinen einen Geruchssinn verleihen und für verschiedenste Anwendungen weiterentwickelt werden, etwa die Detektion von Sprengstoffen, die Ortung von Gaslecks oder die Diagnose von Krankheiten aufgrund des Atems der Patienten. Validiert wird die Plattform zunächst an einem Produkt des kalifornischen Start-ups Koniku.

Um die gezielte Entwicklung eines wirtschaftlich nutzbaren Produktes zu ermöglichen, wird das Fraunhofer IPA ein Screening-Verfahren zur Rezeptorauswahl und zur zuverlässigen automatisierten Produktion von transfizierten Zellen entwickeln. Hierbei müssen die transfizierten Zellen über längere Zeiträume hinweg auch außerhalb des Zellkulturlabors kultiviert werden können.

Aufgabe des Fraunhofer IGB ist es, eine mikrofluidische Kulturkammer zu entwickeln, deren Grenzfläche zur Luft über spezielle Membranen reguliert wird. Eine präzise kontrollierbare physiologische Umgebung für die transfizierten Biosensor-Zellen schafft das IGB mittels mikrofluidischer Strukturen, die den Zu- und Abtransport von Nährstoffen oder Stoffwechselprodukten erlauben und das Arbeiten mit geringsten Mengen an Flüssigkeiten ermöglichen.

Das Projekt stellt einen prototypischen Anwendungsfall für die Fraunhofer-Initiative »Biologische Transformation« dar, in deren Rahmen sich die Institute IGB und IPA verstärkt der Verbindung von biologischen und technischen Systemen widmen.

Projektinformationen

Projekttitel

Biohybride Geruchs- und Geschmackssensorik

 

Projektlaufzeit

Juni 2019 – Dezember 2021

 

Kooperationspartner

  • Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB, Stuttgart
  • Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart (Projektleitung)
  • Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV, Freising
  • Koniku, CA, USA

Förderung

Wir danken dem Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg für die Förderung des Projekts »Biohybride Geruchs- und Geschmackssensorik«.