Unsere Projekte

gefördert durch:

• Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
• Land Sachsen (STARK-Förderung)

Principal Investigator (PI)

Prof. Dr. Tilo Pompe, Prof. Dr. Frank Cichos, Dr. Heinz-Georg Jahnke, Prof. Dr. Annette Beck-Sickinger

Laufzeit

01.07.2021 − 30.06.2025

gefördert durch:

• DFG – Deutsche Forschungsgemeinschaft

Principal Investigator (PI)

Prof. Dr. Tilo Pompe, Dr. Ing. Rohan Karande

Laufzeit

01.01.2022 − 31.12.2024

gefördert durch:

• EU-Eurostars

Principal Investigator (PI)

Prof. Dr. Tilo Pompe

Partner

• Hiss diagnostics GmbH
• Ectica Technologies AG

Laufzeit

01.09.2022 − 31.08.2024

Projekt-Website

gefördert durch:

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (NCN-DFG Cooperation)

Principal Investigator (PI)

Prof. Dr. Frank Cichos

Laufzeit

01.11.2022 − 31.10.2025

Das Netzwerk umfasst akademische und industrielle Hightech-Partner, die ihre Expertise auf den Gebieten der optischen Spektroskopie, DNA-Nanostrukturen, Nanoporentechnologie und Einzelmoleküldetektion im Verbund vereinen. Ziel von DYNAMO ist es, eine nächste Generation hochqualifizierter Forscher auszubilden, die die Wissenschaft der Einzelmoleküldetektion und -charakterisierung voranbringen werden.

gefördert durch:

EU Marie Skłodowska-Curie Actions UniDyn

Principal Investigator (PI)

Prof. Ralf Seidel (Projektleiter), Prof. Dr. Frank Cichos

Partner

• ELEMENTS SRL Italy
• Asociacion Centro de Unvestigacion en Nanociencias
• CNRS France
• Delft University of Technology
• University of Milan
• Humboldt Universität Berlin

Laufzeit

01.05.2022 – 31.04.2026

Teilprojekt 7: Entwicklung einer opto-bioelektronischen Mikrofluidik-Plattform für das markierungsfreie Differenzierungs-Monitoring

gefördert durch:

• M-ERA.NET

Principal Investigator (PI)

Dr. Heinz-Georg Jahnke

Partner

• Universidad Complutense de Madrid (Coordinator)
• Chitinor AS
• REGEMAT 3D and RISE PFI
• Fundación para la Investigación Biomédica del Hospital Universitario 12 de Octubre
• Katholieke Universiteit Leuven
• University of Ljubljana

Laufzeit

01.06.2022 – 31.05.2025

Projekt-Website

gefördert durch:

• Bundesministerium für Bildung und Forschung – BMBF

Principal Investigator (PI)

Prof. Dr. Tilo Pompe, Dr. Heinz-Georg Jahnke

Partner

• Fraunhofer IZI (Projektleitung)
• Universitätsklinikum Leipzig
• Universität Leipzig, SCaDS.AI
• Universität Leipzig , ICCAS

Laufzeit

01.10.2021 – 30.09.2024

projekt-Website

gefördert durch:

• M-ERA.NET

Principal Investigator (PI)

Dr. Ing. Rohan Karande (Koordinator), Prof. Dr. Tilo Pompe, Prof. Dr. Frank Cichos, Prof. Dr. Oskar Hallatschek, Dr. Susanne Ebitsch

Partner

• qCoat GmbH Leipzig
• Holisun SRL Romania
• Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. (IOM)
• University of Latvia

Beirat

• Puevit GmbH
• Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (SMWA)
• Universität Leipzig, Stabstelle Chancengleichheit der UL

Laufzeit

05.06.2023 – 31.05.2026

Projekt-Website

Entwicklung eines Schnelltests zur Vor-Ort-Analyse von Trink- und Oberflächenwasser auf endokrin wirksame Spurenstoffe wie z.B. natürliche und synthetische Estrogene, BPA und Parabene im ng-Bereich mittels Hydrogelpartikel von 10-50 µm

Ziel des Projekts ist eine schnelle und preiswerte Vor-Ort-Analyse für hormonell wirksame Spurenstoffe im Trinkwasser und in Oberflächengewässern. Bestehende Messmethoden sind bisher nicht vor Ort, sondern nur im Labor durchführbar (z. B.: ELISA, MS oder HPLC) und zudem kostenintensiv und zeitaufwendig. Im Zuge des Projekts wird ein mobiler und hochsensitiver Schnelltest zur Bestimmung von Hormonen und Xenohormonen (Stoffe mit hormonähnlicher Wirkung) in Wasser entwickelt. Im Testverfahren wird eine Oberfläche von Hydrogelmikropartikeln mit dem Analyten modifiziert. Eine transparente Chipoberfläche ist mit einem natürlichen Bindungspartner (z. B. Estrogensulfotransferase) modifiziert. Die Analytmoleküle in der wässrigen Lösung binden konzentrationsabhängig und hochselektiv in Kompetition zu den modifizierten Hydrogelpartikeln an die Chip-Oberfläche. In Abhängigkeit von der Konzentration der Analyten in der Lösung entstehen unterschiedlich große Kontaktflächen der Hydrogelpartikel auf der Chipoberfläche. Dies ermöglicht eine hochsensitive optische Bestimmung der Konzentration des Analyten durch Reflexionsinterferrenzmikroskopie oder digitale holographische Mikroskopie.

gefördert durch:

• ZIM

Principal Investigator (PI)

Prof. Dr. Tilo Pompe

Partner

• GeoDATA GmbH

Laufzeit

01.01.2023 − 31.12.2024

gefördert durch:

• Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), KMU innovativ

Principal Investigator (PI)

Dr. Heinz-Georg Jahnke, Dr. Susanne Ebitsch

Partner

• Sciospec Scientific Instruments GmbH (Koordinator);
• Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ (Prof. Harnisch)

Laufzeit

01.05.2023 − 30.04.2026

Projekt-Website

gefördert durch

• SAB/EFRE Verbundprojekt

Principal Investigator (PI)

Dr. Heinz-Georg Jahnke

Partner

• TUD – Technische Universität Dresden (Prof. Guan, Koordinator)
• Sciospec Scientific Instruments GmbH

Laufzeit

01.06.2023 − 31.05.2026

Projekt-Website

LigNylon ist ein kosteneffizientes und nachhaltiges Verfahren für biobasierte Monomere für Nylon, dem am häufigsten vorkommenden synthetischen Textil. Es werden erneuerbare Ausgangsstoffe und elektrische und elektrische Energie anstelle fossiler Ressourcen genutzt und ein Verfahren im Labormaßstab entwickelt, das an technische Größenordungen heranreicht.

gefördert durch:

• Helmholtz transbig

Principal Investigator (PI)

Dr. Ing. Rohan Karande, Prof. Dr. Tilo Pompe

Partner

• Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ (Prof. Harnisch, Projektleiter)
• Domo Caproleuna GmbH

Laufzeit

01.10.23 − 30.09.2025

gefördert durch:

• Seed Funding SCADS.AI

Principal Investigator (PI)

Prof. Dr. Frank Cichos

Partner

• Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften (Dr. Nico Scherf)

Laufzeit

01.10.2023 − 31.12.2024

gefördert durch:

• European Innovation Council (EIC)

Principal Investigator (PI)

Prof. Dr. Frank Cichos, Dr. Henri Franquelim/Prof. Dr. Ralf Seidel

Partner

• Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR, Coordinator)
• Universität Hamburg
• University of Antwerp
• Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
• Kerr S.R.L.
• Fundacio Catala Nanosciencia
• CNT Innovation

Laufzeit

01.02.2023 − 30.04.2026

Projekt-Website

Der hohe Eintrag von Antibiotika, wie Sulfonamide, in die Umwelt durch die Lebensmittelindustrie sowie die Veterinär- und Humanmedizin führt zur Akkumulation und Entwicklung neuer mikrobieller Resistenzen. Der schnelle und preiswerte Nachweis sowie das kontinuierliche Monitoring von Antibiotika in wässrigen Umweltproben ist von hoher Bedeutung, um bestehende Belastungen zu identifizieren, Einträge in die Umwelt zu reduzieren und neue Wasserbehandlungsstrategien zu entwickeln. Im vorliegenden Projekt soll eine durch die Universität Leipzig und TU Dresden entwickelte, Hydrogelmikropartikel-basierte Plattformtechnologie zum Nachweis von niedermolekularen Analyten in ein hochsensitives, kostengünstiges Vor-Ort-Analyseverfahren für den spezifischen Nachweis von Sulfonamid-Antibiotika in wässrigen Umweltproben entwickelt und bezüglich Nachweisgrenzen und Robustheit untersucht werden. Mit dieser Entwicklung, in Zusammenarbeit mit den Firmen HiSS Diagnostics GmbH und UV-EL GmbH, soll ein schnelles und flächendeckendes Monitoring aktueller Antibiotika-Konzentrationen ermöglicht werden sowie staatlichen und privaten Organisationen und Firmen kurze und zielgerichtete Reaktionszeit gestatten.

gefördert durch:

• ZIM

Principal Investigator (PI)

Prof. Dr. Tilo Pompe

Partner

• Hiss Diagnostics GmbH
• UV-EL GmbH & Co KG
• Technische Universität Dresden (TU Dresden)
• AG BSAS

Laufzeit

01.04.2024 − 31.03.2026

In der Natur werden Materialien mit einzigartigem erneuerbarem, wiederverwertbarem und biologisch abbaubarem Potenzial aus natürlichen Ressourcen hergestellt und weiterentwickelt, um die effektivsten Designs und Systeme bereitzustellen. Solche in der Natur entstandenen Konzepte und Systeme bilden die Grundlage für das LivMat-Projekt zur Entwicklung katalytischer lebender Materialien (cat-LMs) und zur Überwindung grundlegender Effizienz-, Robustheits- und Skalierbarkeitsprobleme im Zusammen-hang mit dem derzeitigen Stand der Technik.
Spezifische Innovationsziele und Ergebnisse: Das LivMat-Projekt zielt darauf ab, biobasierte poröse 3D-Materialien mit synthetischen mikrobiellen Konsortien zu generieren (catalytic living materials, cat LM), um nachwachsende und Abfallbasierte Ressourcen umzusetzen und kontinuierlich Chemikalien zu synthetisieren. Diese Entwicklungsarbeit wird unterstützt durch den Einsatz einer Plattform basierend auf künstlicher Intelligenz (KI). Als Ergebnis wird das LivMat-Team Bioreaktoren auf der Basis von cat-LMs bis TRL 5 für die kontinuierliche Produktion von biobasierten Monomeren (mindestens 100 g), wie Adipinsäure oder ɛ-Caprolacton, als Modellverbindungen demonstrieren und skalieren. Somit unterstützt das LivMat-Projekt den Übergang zur Kreislaufwirtschaft und den europäischen Green Deal, indem es material- und energieeffiziente Bioreaktorplattformen auf der Basis von cat-LMs entwickelt, die über den derzeitigen Stand der Technik für die chemische Produktion hinausgehen. In Zukunft könnten diese cat-LM-Bioreaktoren für Anwendungen in der Umwelt-, Weltraum- oder Biotechnologie angepasst werden.
Erforderliche Maßnahmen: Das LivMat-Projekt profitiert von einem interdisziplinären Netzwerk, welches über Expertisen sowohl im Bereich katalytischer Mikroorganismen, als auch auf dem Gebiet des Materialdesigns verfügt und dadurch die Entwicklung von funktionalen mikrobielle Konsortien für die chemische Produktion ermöglicht. Die interdisziplinäre Kombination von exzellenter Grundlagenforschung und angewandter Wissenschaft sind nötig um innovative cat-LM-Anwendungen und robuste und effiziente nachhaltige Technologien für die chemische Synthese zu entwickeln.
Auswirkungen und potenzieller Nutzen: Die gesamte Entwicklung von cat-LMs und ihre Anwendungen zur Herstellung von Biomonomeren wie ɛ-Caprolacton und Adipinsäure, einschließlich der CO2-Sequestrierung, werden im Rahmen der verantwortungsvollen Forschung und Innovation (RRI) einer Ökobilanz unterzogen. Dies wird es uns ermöglichen, die Umweltauswirkungen abzuschätzen und den sozio-ökologischen Nutzen und den Einfluss auf die globale Nachhaltigkeitsziele (SDGs 2, 9, 12 und 13) abzuschätzen.

gefördert durch:

• M-ERA.NET

Principal Investigator (PI)

Dr. Ing. Rohan Karande (Koordinator), Dr. Susanne Ebitsch (Projektmanagement), Prof. Dr. Tilo Pompe, Prof. Dr. Frank Cichos

Partner

• Solaga GmbH Leipzig / Berlin
• Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ, (Prof. Dr. Katja Bühler)
• Istanbul Technical Univeristy
• Kaunas University of Technology
• University of Latvia

Assoziierte Partner

• WEARONICS Technology Ltd.
• Association of the Chemicals Industry (VCI)
• biosaxony e.V.
• iDiv Research Greenhouse

Laufzeit

01.06.2024 – 31.05.2027

LigNylon ist ein kosteneffizientes und nachhaltiges Verfahren für biobasierte Monomere für Nylon, dem am häufigsten vorkommenden synthetischen Textil. Es wird erneuerbare Ausgangsstoffe und elektrische und elektrische Energie anstelle fossiler Ressourcen nutzen und ein Verfahren im Labormaßstab entwickeln, das an technische Größenordnung heranreicht.

gefördert durch:

• Innovationsfonds „transfun“ des UFZ in der Helmholtz-Gemeinschaft
• Universität Leipzig (Co-Förderer)

Principal Investigator (PI)

PI: Prof. Harnisch (UFZ), CoPI: Dr. Ing. Rohan Karande (Universität Leipzig )

Laufzeit

07/2023 − 07/2025

Hauptziel des Projektes ist die Entwicklung von innovativen und nachhaltigen Technologien für die Produktion von Wirkstoffen und Chemikalien basierend auf erneuerbaren Ressourcen. Die heutige Pharma- und Chemieindustrie basiert hauptsächlich auf energieintensiver Petrochemie und steht somit vor einem grundsätzlichen Wandel hin zur energie- und landeffizienten Nutzung von erneuerbaren Ressourcen. Die Abhängigkeit von fossiler Energie und steigende Energiepreise beeinträchtigen gegenwärtig direkt unsere Industrie. So hat die BASF vor kurzem zwei energieintensive Ammoniakanlagen am Standort Ludwigshafen geschlossen und den Abbau von 2600 Stellen angekündigt. In diesem Projekt sollen mit Hilfe künstlicher Intelligenz (KI) und in-silico-Modellen ressourcen- und energieeffiziente Bioprozesse entwickelt werden. Dies umfasst zwei Produktbereiche, den antifibrinolytischen Wirkstoff ε-Aminocapronsäure (ACA) und Monomere als Bausteine von Bio-Nylon.

Die Produktionsstrategien für beide Produktklassen basieren auf denselben am UFZ und der Universität Leipzig entwickelten künstlichen Stoffwechselwegen (in vivo Kaskaden), die dafür weiter optimiert und in passende Prozess-Setups gebracht werden sollen. Die Entwicklung der Prozess-Setups wird dabei durch KI-Ansätze unterstützt bzw. basiert darauf.

gefördert durch:

• SAB /JTF Verbundprojekt

Principal Investigator (PI)

Dr. Ing. Rohan Karande

Partner

• Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ (Prof. Bruno Bühler, Koordinator)
• Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften (Dr. Nico Scherf)

Laufzeit

01.04.2024 − 30.06.2026

Kombination von stimuli-responsiven Hydrogelen und gerüstgestützten mikrobiellen Biofilmen für eine selbstkontrollierte katalytische Aktivität eines mikrobiellen Blattes

gefördert durch:

• DFG SPP 2451

Principal Investigator (PI)

Prof. Dr. Tilo Pompe, Dr. Ing. Rohan Karande

Partner

• Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. (IOM), Dr. Agnes Schulze

Laufzeit

01.04.2024 − 31.03.2027