Description: Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf e.V., Institut für Ressourcenökologie, Abteilung Biogeochemie durchgeführt. 'PepTight' entwickelt eine Peptid-basierte Plattform für biohybride Zukunftstechnologien. Als Beispielfall wird ein modularer Filter entwickelt, der Lanthanid-Ionen aus wässrigen Lösungen anreichert und separiert. Lanthanide wurden wegen ihrer enormen wirtschaftlichen Bedeutung für viele Bereiche der Hightech-Industrie ausgewählt. Sie sind derzeit nur aufwendig und unter Verwendung von umweltgefährdenden Chemikalien zu gewinnen und voneinander zu trennen. Hochselektive biologische Bindereinheiten (Peptide) für Lanthanoid-Ionen werden mittels innovativer Kopplungsstrategien mit spezifisch-funktionalen Polymeren verknüpft und die Peptid-Polymer-Konjugate in modularen Filtern immobilisiert. Potentielle Peptid-Kandidaten werden mit hochmodernen Methoden (Phagen-Display) identifiziert und anschließend physikochemisch und strukturell charakterisiert (u.a. Titrationskalorimetrie, Laser-basierte optische und NMR-Spektroskopie). Der Einfluss der Verknüpfungsstrategie, des Spacers und der Immobilisationsmatrix auf die Funktionalität der Peptide wird während der Entwicklung der biohybriden Module fortwährend untersucht. Ergänzt werden die experimentellen Arbeiten von computergestützten Methoden. Durch die Kombination von experimentellen Ergebnissen mit Simulationen von einer Vielzahl von Peptiden ist es möglich, funktionale Sequenzen zu identifizieren und mit Hilfe von maschinellem Lernen Peptidsequenzen mit verbesserten Eigenschaften vorherzusagen. Damit werden innerhalb von 'PepTight' Strategien und Ansätze zur Peptidselektion und Immobilisierung entwickelt. Diese sind für viele Bereiche der Biotechnologie - etwa biohybride Abwasserreinigung oder Sensorik - relevant und auf diese übertragbar. Weiterhin wird mit der Gewinnung von Lanthaniden aus bisher unwirtschaftlichen Ressourcen ein Beitrag zur Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft geleistet, der die Unabhängigkeit von unsicheren Bezugsquellen für diese relevanten Metalle fördert.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Peptid ? Biogeochemie ? Abwasserreinigung ? Lanthanoide ? Polymer ? Biologie ? Filter ? Metall ? Industrie ? Biotechnologie ? Chemikalien ? Filtration ? Ionen ? Künstliche Intelligenz ? Modul ? Rohstoff ? Umweltgefährdung ? Kreislaufwirtschaft ? Sensorische Bestimmung ? Metallurgie ? Chemisch-physikalische Behandlung ? Ressource ?
Region: Sachsen
Bounding box: 10.40664° .. 10.40664° x 49.29433° .. 49.29433°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2021-09-01 - 2024-08-31
Accessed 1 times.