23.10.2014
Bioanalytik - Neue Techniken zur Charakterisierung biologischen Materials
Stephanie Heyl , © BIOPRO Baden-Württemberg GmbH
Jeder, der Organismen aus der Natur untersucht, ist ein Bioanalytiker. Damit ist die Bioanalytik so alt wie die Menschheit. Mit dem biologischen Wissen, das in immer schnellerem Tempo zunimmt, hat sich auch die Palette der bioanalytischen Methoden in den letzten Jahrzehnten rasant verändert. Die Wissenschaft stellt die Forscher vor immer neue Herausforderungen, die Biologen und Bioanalytiker zu bewältigen haben - sei es durch stets neue resistente pathogene Bakterienstämme oder die herrschenden Hungersnöte in den Dritte-Welt-Ländern. Auf der Suche nach wissenschaftlichen Wahrheiten umfasst die Bioanalytik die Entwicklung, Optimierung und Anwendung sämtlicher Untersuchungsmethoden, wobei sie doch immer nur eine Erweiterung von vorläufigen Wahrheiten liefern kann.
Ob aus Zellen, Geweben oder Blut - die Untersuchung von biologischen Makromolekülen wie Proteinen, DNA, RNA, Kohlenhydraten und Lipiden mit moderner Technik ist eine wichtige Schnittstelle zwischen biochemischer und molekularbiologischer Forschung. Seit über zweihundert Jahren beschäftigt sich die Wissenschaft beispielsweise mit der Analyse von Struktur und Funktion der Proteine, lange bevor diese so genannt wurden. Der französische Chemiker Pierre J. Macquer fasste im Jahr 1777 alle Stoffe, darunter auch das Hühnereiweiß, unter "Albumine" zusammen, die die seltsame Eigenschaft zeigten, beim Erwärmen vom flüssigen in den festen Zustand überzugehen. Im frühen 19. Jahrhundert sah man erst, dass gereinigte Proteine viel komplizierter aufgebaut waren als andere bekannte organische Moleküle. Es war vermutlich der schwedische Chemiker Jöns J. Berzelius, der 1838 den Begriff "Protein" prägte. Und obwohl damals bereits durch einfache Trennschritte - wie Extraktion, Ansäuerung oder Kristallisation nach Stehenlassen einer Lösung - die Reinigung der Eiweiße gelang, blieb ihre Struktur bis Mitte des 20. Jahrhunderts unbekannt. Erst effektivere Analysetechniken wie Elektrophorese und Chromatographie zur Gewinnung gereinigter und homogener Verbindungen ermöglichen unser heutiges Verständnis über Aufbau und Funktion von Proteinen, Zuckern, Fetten und genetischem Material.