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Lexikon der Biologie: Bioelektronik

Bioelektronik w [von *bio –, griech. ēlektron = Bernstein], moderne Forschungsrichtung, die versucht, Bauelemente der Mikroelektronik mit biologischen Systemen zu verknüpfen. Eines der Ziele der Bioelektronik ist z. B., die "Packungsdichte" von Mikroelektronik-Bausteinen, die derzeit bei mehreren Zehn Millionen Transistoren pro Quadratzentimeter Chipfläche liegt und auch in Zukunft mit Silicium-Chips aus physikalischen Gründen um nicht mehr als etwa den Faktor 20 vergrößert werden kann, dadurch um weitere zwei Zehnerpotenzen über diese Grenze hinaus zu steigern, daß die Elektronik-Bausteine nicht mehr auf Silicium-Chips, sondern in Proteinmoleküle "verpackt" werden (Biochips). Ein weiteres Aufgabenfeld ist die Entwicklung von Biosensoren, eine Kopplung von Biomolekülen (z. B. Enzymen) und Signalumformern. Der Signalumformer mißt dabei z. B. die Konzentration des Endprodukts der vom Enzym katalysierten Reaktion. Das entsprechende elektrische Signal wird dann von einem Computer analysiert und ausgewertet. Solche Biosensoren werden bereits vielfach eingesetzt (Biochips). In miniaturisierter Form könnten sie einmal große Bedeutung in der Medizin erlangen, indem sie detaillierte Informationen über die im Innern lebender Organismen ablaufenden Vorgänge vermitteln und zum Teil auch gezielt in die physiologischen Vorgänge selbst eingreifen. Möglichkeiten und Grenzen zukünftiger Bioelektronik sind zur Zeit noch nicht abschätzbar; die Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet sind in den letzten Jahren stark intensiviert worden. Biospecific Interaction Analysis, Biowerkstoffe, Sensor-Technologie.

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