Universität Augsburg - Lehrstuhl für Technische Biologie

Der Lehrstuhl für Technische Biologie von Janina Bahnemann an der Universität Augsburg forscht an der Schnittstelle von Biotechnologie, Mikrofluidik, Sensorik und additiver Fertigung. Im Mittelpunkt stehen innovative „Lab-on-a-Chip“-Systeme, die biologische und medizinische Prozesse auf kleinstem Raum abbilden und automatisieren können. Ziel ist es, neuartige Technologien für die biotechnologische Prozessentwicklung, Zellkulturtechnik sowie die medizinische Diagnostik zu entwickeln und dadurch Analysen schneller, effizienter und ressourcenschonender zu gestalten.

Ein besonderer Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung mikrofluidischer Systeme mittels moderner 3D-Drucktechnologien. Durch den Einsatz hochauflösender additiver Fertigungsverfahren können komplexe Mikrostrukturen flexibel und individuell hergestellt werden. Die entwickelten Systeme ermöglichen unter anderem die präzise Handhabung und Analyse von Zellen, Partikeln und kleinsten Flüssigkeitsmengen und eröffnen neue Möglichkeiten für Anwendungen in Biotechnologie, Pharmaforschung und Medizin.

Die Miniaturisierung biotechnologischer Prozesse bietet darüber hinaus großes Potenzial für die Nanobiotechnologie. Mikrofluidische Systeme ermöglichen eine besonders präzise Kontrolle von Strömungsbedingungen, Stofftransport und Mischvorgängen auf mikroskopischer Ebene. Dadurch können beispielsweise Nanopartikel reproduzierbar und automatisiert hergestellt werden – ein entscheidender Vorteil für Anwendungen in Drug Delivery, Diagnostik und biopharmazeutischer Entwicklung. Insbesondere die Kombination aus Mikrofluidik und integrierter Mikrosensorik erlaubt eine kontinuierliche Prozessüberwachung in Echtzeit und schafft neue Möglichkeiten für die kontrollierte Synthese und Charakterisierung nanoskaliger Systeme.

Darüber hinaus entwickelt der Lehrstuhl neuartige Biosensorsysteme für die Echtzeitüberwachung biologischer Prozesse. Mithilfe spezifischer DNA-basierter Erkennungselemente können Biomoleküle direkt in Zellkulturen oder medizinischen Proben nachgewiesen werden. Diese Technologien besitzen großes Potenzial für moderne Point-of-Care-Diagnostik, bei der Analysen unmittelbar vor Ort und ohne aufwendige Laborausstattung durchgeführt werden können.

Ein aktuelles Highlight ist das Forschungsprojekt „CELLenger“, das sich mit der automatisierten und miniaturisierten Analyse von Zellkulturen unter dynamischen Bedingungen beschäftigt. Ziel ist die Entwicklung intelligenter Plattformtechnologien zur kontinuierlichen Überwachung biotechnologischer Prozesse und zur Unterstützung zukünftiger Anwendungen in personalisierter Medizin und biopharmazeutischer Produktion.

Mit ihrer interdisziplinären Forschung verbindet die Arbeitsgruppe Grundlagenforschung mit anwendungsnaher Technologieentwicklung und trägt zur Entwicklung der nächsten Generation miniaturisierter biotechnologischer und nanobiotechnologischer Systeme bei.