Возможности биологических систем основаны на специфических взаимодействиях молекулярных компонентов. Например, из-за точности молекулярного соответствия ферменты допускают только определенные химические реакции. Некоторые белки связываются через определенные молекулярные интерфейсы с ДНК или другими белками и контролируют процессы в сложных организмах. Датчики реагируют на определенные молекулярные сигналы из окружающей среды.
Проект MIE фокусируется на взаимодействии молекул, технических интерфейсов и окружающих растворителей.
«Перенос сложных биологических механизмов в системы, пригодные для печати, может привести к появлению инновационных биотехнологий, которые могут стать основой для ряда промышленных приложений», — объясняет профессор Юрген Хаббух, координатор проекта в KIT. Однако обычная непрерывная эволюция биологических молекул достигает своих пределов.
Ключ к инновационным разработкам — это конкретная, выверенная конструкция взаимодействия сложных биомолекул и слияние этих единиц с техническими интерфейсами. Это требует тесного сотрудничества биологии, инженерии, химии и физики.
Проект «Инженерия молекулярного взаимодействия» (MIE) объединяет методы биотехнологии, структурной биологии, материаловедения, технологического проектирования и компьютерного моделирования. Работа направлена на разработку инновационных, гибких и экономически эффективных систем биотехнологического производства молекул.
Затем они могут быть использованы в биогибридных системах, объединяющих биологические и электронные компоненты. Биогибридные системы открывают новые возможности для применения в пищевой промышленности, молекулярной биологии, медицинской диагностике и фармацевтической промышленности.
Институт технологического проектирования в естественных науках (BLT), Институт функциональных интерфейсов (IFG), Институт технологии микроструктур (IMT), Институт нанотехнологий (INT), Институт токсикологии и генетики (ITG), Институт инженерии термических процессов — технология тонких пленок (TVT-TFT) и группа молодых исследователей KIT "Биогибридные наноразмеры для биотехнологических и биомедицинских приложений" участвуют в MIE.
В 2013 году проект профинансирован примерно на 3 евро.5 миллионов Федеральным министерством образования и науки (BMBF) сроком на пять лет. Второй пакет финансирования в размере 1 евро.На 2014 год заявлено 6 миллионов.
Исследовательская сеть MIE Гельмгольца была инициирована KIT, Forschungszentrum Julich (FZJ) и Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) в рамках процесса стратегии биотехнологии 2020+ BMBF. Исследовательская сеть является одним из четырех крупномасштабных проектов четырех крупных немецких неуниверситетских исследовательских организаций (Общество Фраунгофера, Ассоциация Гельмгольца, Ассоциация Лейбница, Общество Макса Планка), которые будут финансироваться в рамках инициативы «Биотехнология 2020+».
В рамках вышеуказанного стратегического процесса немецкие исследовательские организации согласовали меморандум о взаимопонимании для междисциплинарной разработки следующего поколения биотехнологических процессов.