Dieser sehr allgemeine Ansatz, der einen neuartigen Zugang in der Erforschung der Grundlagen biologischer Systeme bietet, ist nun auf Grund seines ingenieurwissenschaftlichen Vorgehens optimal geeignet, in technologische Konzepte zur Nutzung oder Nachbildung biologischer Strukturen umgesetzt zu werden.
Hierzu sind unterschiedliche Kerntechnologien und Methoden zu erforschen und zu entwickeln. Dazu gehören spezielle Strukturierungstechniken von Polymeren, die eine kostengünstige Produktion mikro- und nanogeformter Materialien erlauben sowie die Produktion multifunktionaler Hybridsysteme (Hybride=unterschiedliche Funktionsmaterialien), die auf räumlich kleinen Dimensionen eine hohe Integrationsdichte von Funktionen erlauben. Hierzu sind insbesondere für die organnahe technische Modellierung von Gewebe 3D Nanostrukturierungstechniken notwendig. Die Integration unterschiedlicher Funktionsmaterialien auf kleinsten Räumen erlaubt die Nachbildung komplexer Funktion, wie sie in biologischen Systemen realisiert sind.
Die Möglichkeiten der Nanotechnologie insbesondere der Nanostrukturierung hybrider 3D Systeme erlauben ergänzend zu den aus der Gentechnik und Molekularbiologie stammenden Methoden unterschiedliche Reaktionsräume in kleinen Dimensionen technisch zu erzeugen. Auf diesem Wege können chemische oder biologische Reaktionen, die so in der eingeführten Labortechnik nur ineffizient oder gar nicht möglich wären, sowohl in zeitlicher, als auch räumlicher Nähe mit hoher Effizienz durchgeführt werden. Am Ende eines von Menschen entworfenen rationalen oder evolutiven Designs (oder Mischungen aus beiden Strategien) ständen neuartige biologische Polymere, Gewebe, bis hin zu ganzen organismenähnlichen Funktionseinheiten.
Im Fachgebiet werden daher systembiotechnologische Fragestellungen bearbeitet, die zu neuen Lösungsstrukturen mit technischen Anwendungen führen sollen (siehe auch FG Biomechatronik und FG Mikroreaktionstechnik)[2]:
Funktionsfähige Modellierung biologischer Funktionen (Beispiele):
- 3D Teilmodellierung von Leberfunktionen
- 3D Modellierung neuronaler Gewebefunktionen
Bio/chemische Reaktionsräume (Beispiele):
- biotechnologische Synthese und Optimierung von Wirkstoffen u.a. in der evolutiven Biotechnologie
- Chemische Synthese und Optimierung von Wirkstoffen
Hierzu werden verschiedene fachliche Teilgebiete behandelt (Beispiele):
- Kunststofftechnologie/Verfahrenstechnik
[2] Es bestehen Zusammenarbeiten mit den FG Elektroniktechnologie (vormals ZIK NWG „Funktionale Peripherik“), den FG Mikromechanische Systeme, FG Technische Optik, FG Nanotechnologie, FG Oberflächenanalytik, FG Plasma- und Oberflächentechnik, FG Anorganisch-nichtmetallische Werkstoffe und dem FG Chemie)