PHA ist ein attraktives Biomaterial für die Herstellung von neuartigen Mikro / Nano-Strukturen und gut definierten Oberflächen, insbesondere für medizinische Anwendungen. In unserem Labor fabrizieren wir Mikrosphären aus PHA mit mittlerer Seitenkettenlänge (mcl-PHA). Im Gegensatz zur Standard-Prozedur für die Herstellung von Polymer-Mikrosphären in Emulsionen benötigen wir keine Detergenzien in unserem Prozess. Die mcl-PHA Mikrosphären können sowohl für die unspezifische als auch für die spezifische Immobilisierung von Proteinen genutzt werden. Die Protein-Bindungskapazität ist vergleichbar mit jener von Polystyrolpartikeln ähnlicher Grösse, die seit vielen Jahren für die Antikörper-Immobilisierung in diagnostischen Tests verwendet werden. Mcl-PHA Mikrosphären mit immobilisierten Antikörpern könnten z.B. für die gezielte Freisetzung von Medikamenten in krankem menschlichen Gewebe verwenden werden (Drug-Delivery).

Darüber hinaus entwickelten wir ein neuartiges System zur spezifischen Immobilisierung von Proteinen auf mcl-PHA Partikeln oder Oberflächen indem wir den mcl-PHA-bindenden Teil einer extrazellulären PHA Depolymerase (ePhaZ_MCL)  mit anderen Protein fusionierten (Protein Engineering). Dieses System kann z. B. für die Aufreinigung von rekombinanten Proteinen aus Zellextrakten verwendet werden (Protein Tag).

Im Laufe der Studie haben wir zudem ein deutlich verbessertes Expressionssystem für aktive mcl-PHA Depolymerase entwickelt. Das leicht herstellbare rekombinante Enzym kann für die Mikrostrukturierung von mcl-PHA Oberflächen und andere biokatalytische Zwecke verwendet werden.

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Dr. Qun Ren
Qun.Ren@empa.ch
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