Dass DNA mehr kann als nur Erbinformationen zu speichern, hat Max Schwendemann in seinem Projekt „DNAzyme 2.0 – Katalyse chemischer Reaktionen im DNA-Doppelstrang“, bewiesen. Der 19-jährige hat in diesem Jahr bei Jugend forscht teilgenommen und im Bundeswettbewerb den zweiten Platz im Fachbereich Biologie belegt.

Ziel des Projektes war es, eine Methode zu entwickeln, mit der DNAzyme schneller und günstiger hergestellt werden können. Bisher werden diese unter hohen Kosten künstlich hergestellt und als Einzelstrang schnell im Organismus abgebaut. Der junge Forscher hat den Einzelstrang dank einer bestimmten Abfolge der molekularen Bausteine verlängert, in einen DNA-Ring eingefügt und in eine kreuzförmige Struktur gebracht. Weitere Prozessschritte sorgen dafür, dass das DNAzym stabiler wird. Eine weitere Neuheit seiner Forschung ist, dass die DNAzyme preiswert hergestellt werden können. Dafür setzt er Bakterien ein, die sich in kürzester Zeit effizient vermehren.

An diesem Punkt kommt der optische Sauerstoffsensor VisiFerm DO Arc von Hamilton Bonaduz ins Spiel, da die Bakterien für die Kultivierung Sauerstoff benötigen. Ist zu wenig Sauerstoff vorhanden, ist das Wachstum verlangsamt oder sie sterben sogar ab. Für das kontinuierliche Monitoring dieses Wertes arbeitet Schwendemann mit dem optischen Sauerstoffsensor, der sich durch eine kurze Ansprechzeit auszeichnet und ohne Polarisierungszeit schnell einsetzbar ist. Parallel verarbeitet ein integrierter Transmitter alle Messdaten und übermittelt sie als robustes Signal an das Prozess-Leitsystem.

„Das tolle bei den Hamilton Sensoren ist, dass man sie digital auslesen kann. So konnte ich die Werte auch zuhause auf meinem Computer abrufen“, freut sich Max Schwendemann. Mit diesem Fakt überzeugte auch der pH-Sensor EasyFerm Bio Arc. Dieser liefert zuverlässig exakte Messwerte, so dass der 19-jährige herausfinden konnte, wie sich ein veränderter pH-Wert auf die Aktivität und das Wachstum der Bakterien auswirkt. Der Sensor ist druckbeaufschlagt, so dass eventuelle Verstopfungen des Keramik-Diaphragmas sowie das Eindringen des Mediums in den Referenzelektrolyten verhindert wird. Er liefert driftfreie Werte und das Everef-F-Referenzsystem verhindert Verunreinigungen durch Silber oder Niederschläge.

„Neben diesem Projekt habe ich parallel an einem zweiten Projekt geforscht. Auch bei diesem kamen die Sensoren zum Einsatz. Ich bin damit sehr zufrieden. Sie arbeiten störungsfrei, zuverlässig und sind einfach in der Handhabung“, erklärt der Zweitplatzierte, der die DNAzyme zur Herstellung von Polyanilin einsetzt.