Bioelektronik

Als Bioelektronik (auch: Biochips) wird der Teilbereich der Mikrotechnologie, der Nanotechnologie und der Biotechnologie bezeichnet, in dem versucht wird, biologische und elektronische Bauelemente zu kombinieren und so technisch nutzbar zu machen.^[1]

Grundlage der Bioelektronik ist, dass biologische Systeme wie elektronische Schaltkreise elektrische Impulse zur Informationsverarbeitung nutzen. So stellt etwa das Gehirn des Menschen ein extrem komplexes System dar, bei dem 100 Milliarden Zellen miteinander verknüpft sind und über elektrische und biochemische Verbindungen vernetzt sind.

Im Zentrum der bioelektronischen Forschung stehen z. B. Biosensoren, die Entwicklung biologisch gesteuerter Prothesen und die DNA-Computer (Prototyp TT-100). Biosensoren stellen Halbleiterelemente dar, die mit biologischen Molekülen oder Zellen bestückt sind. Dies können etwa Enzyme oder Antikörper sein. Auf diese Weise wird ein System geschaffen, das biochemische Signale in elektrische Impulse wandeln und an elektronische Schaltkreise weitergeben kann. Mit diesen Sensoren können Konzentrationen etwa von Giften, Blutzuckerwerte oder Luft- und Wasserverschmutzungen bereits bei geringen Änderungen registriert werden.

1. ↑ Handbook of Biochips: Integrated Circuits and Systems for Biology and Medicine. Springer New York, New York, NY 2022, ISBN 978-1-4419-9318-2, doi:10.1007/978-1-4614-3447-4 (englisch, springer.com [abgerufen am 16. Januar 2023]).