Untersuchungen zur Ankopplung von gentechnisch modifizierten HEK293-Zellen an siliziumbasierte Transducer-Materialien

Um die elektrische Signalübertragung zwischen biologischen Systemen und Halbleitermaterialien zu untersuchen, beschäftigt sich die aktuelle Forschung in jüngster Zeit mit der direkten Ankopplung von Nervenzellen an Siliziumchips und Metallelektroden. Die Generierung elektrischer Impulse hängt dabei von Ionenkanälen in der Plasmamembran dieser Zellen ab. Mittels molekularbiologischer Verfahren fertigen wir gentechnisch modifizierte HEK 293 Zellen an. Es werden Zellinien hergestellt, die sowohl Dopamin-Rezeptoren, als auch zyklisch nukleotid-gesteuerte Ionenkanäle (CNG Kanäle) konstitutiv exprimieren. Die Dopamin-Rezeptoren erkennen spezifische Botenstoffe (Dopamin) in einer Lösung und erzeugen ein intrazelluläres biochemisches Signal. Es kommt zum Anstieg der intrazellulären Konzentration des Botenstoffes cAMP. Die CNG-Kanäle werden durch dieses zyklische Nukleotid direkt geöffnet. Mono- und divalente Kationen fließen durch den geöffneten Kanal in die Zelle. Die Zelle wird dabei elektrisch erregt und das Membranpotential ändert sich. Die Änderung des Membranpotentials soll als Meßgröße mit Hilfe eines Halbleiterchips gemessen werden. Gegenwärtig wird die bioelektronische Schnittstelle zwischen Zelle und Halbleiterstruktur im einzelnen charakterisiert. Dabei werden unterschiedliche Übertragungsmechanismen - an Hand von Mikroelektroden und kapazitiven Feldeffektstrukturen - auf der Basis von planarem, strukturiertem und porösem Silizium untersucht. Um die Haftung der Zellen auf den Siliziumchips zu verbessern, wurden die Chipoberflächen mittels verschiedener Methoden aktiviert (Sauerstoffplasmabehandlung, Poly-L-lysin, Laminin). Die Ergebnisse dieser Untersuchungen, sowie einleitende Ergebnisse, die die Signalübertragung an der Zell/Silizium-Schnittstelle betreffen, werden präsentiert und diskutiert

Biodiversity, International Tourism and Development

We analyze whether biodiversity is increasing the receipts of tourism and beneficial for Least Developed Countries (LDCs). The underlying assumption is that a rich biodiversity provides a comparative advantage for most LDCs. We use a simple trade theory framework. The model is supported by an empirical analysis. The main findings are that first LDCs seem to have a comparative advantage in (sustainable) tourism, that second incidence of birds as the probably best explored taxonomic group has a positive impact on inbound tourism receipts per capita, and that third the rate of endangered to total birds is negatively influencing tourism receipts

Evaluating university industry collaborative research centers

This research provides performance metrics for cooperative research centers that enhance translational research through partnerships formed by government, industry and academia. Centers are part of complex ecosystems and vary greatly in the type of science conducted, organizational structures and expected outcomes. The ability to realize their objectives depends on transparent measurement systems to assist in decision making in research translation. We introduce a hierarchical decision model that uses both quantitative and qualitative metrics. A generalizable model is developed based upon program goals. The results are validated through consultation with experts. The method is illustrated using data from the National Science Foundation's industry/university cooperative research center (IUCRC) program. The methodology provides a basis for a generalizable model and measurement system to compares performance of university science and engineering focused research centers supported by industry and government