Aktuelle Forschung
Die Gruppe entwickelt gerade einen neuen Prozess für die magnetische Trennung von Lampenpulverkomponenten basierend auf deren chemischen und physikalischen Eigenschaften. Neusynthetisierte magnetische Kugeln, die mit verschiedenen Chemikalien stabilisiert sind, werden mit Peptiden funktionalisiert und im Vergleich zu kommerziell erhältlichen magnetischen Kugeln getestet und bewertet. Neue Peptide, welche selektiv BAM binden, einen blauen Leuchtstoff, der Europium enthält, wurden mit Hilfe der Phagendisplaymethode identifiziert. In früheren Experimenten wurden Peptide für LAP und CAT Partikel identifiziert, welche Terbium und Cerium enthalten. Die Peptide werden chemisch hergestellt und für neue Biokollektor-Funktionalisierungsexperimente genutzt. Die Interaktion der Peptide mit den Zielpartikeln wird ebenfalls optimiert.
Aktuelle Projekte der Gruppe finden sich unter folgendem Link. Im PepMetal Projekt wurden neue Phagen-gebundene Peptide, die selektiv bestimmte, in der Industrie relevante Kunststoffe binden, unter Verwendung der Phagendisplaymethode identifiziert. Im Wipanoprojekt NORA wird an der heterologen Expression eines interessanten Peptides gearbeitet. Im BMBF Projekt PepTight werden neue modulare biohybride Filter für Lanthanid-Ionen identifiziert. Im SAB Orientierungsvorhaben PepSortPlast wurde eine marktseitige Validierung der technologischen Idee zur Verwendung von leuchtenden Kunststoff-bindenden Peptiden durchgeführt.
Pressmitteilungen
Rohstoffe aus der Lampe - Leschs Kosmos: Virales Recycling von Seltenen Erden aus Leuchtstofflampen
Hightech-Abfall biologisch recyceln: Innovatives biotechnologisches Verfahren löst Gallium aus Industrieabwässern
Bio-Angeln für Seltene Erden: Wie Eiweiß-Bruchstücke Elektronik-Schrott recyceln
Anschub für die Karriere statt Ausstieg aus der Wissenschaft - Das Lucy-Mensing-Programm am HZDR hilft Forscher*innen bei familienbedingten Auszeiten
HZDR-Innovationskontest 2020
2. Platz für das Thema Entwicklung von Plastik-bindenden Biomolekülen zur Detektion und Sortierung schwarzer Kunststoffe von Dr. Franziska Lederer, Dr. Nora Schönberger, Caroline Bobeth, Tina Kiesslich
Aktuelle Publikationen
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Schönberger, N., Matys, S., Lederer, F.L., Braun, R., Pollmann, K. (2022)
Ressourcentechnologie: neue Akzente durch gerichtete Evolution.
Biospektrum 01/22. DOI: 10.1007/s12268-022-1691-z -
Schrader, M., Bobeth, C., Lederer, F.L. (2022)
Quantification of peptide-bound particles: A phage mimicking approach via site-selective immobilization on glass.
Journal ACS Omega 7, 187-197. (https://doi.org/10.1021/acsomega.1c04343) -
Taylor, C., Schönberger, N., Laníková, A., Patzschke, M., Drobot, B., Žídek, L., Lederer, F. (2021)
Investigation of the structure and dynamics of Gallium binding to high-affinity peptides elucidated by multi-scale simulation, quantum chemistry, NMR and ITC.
Physical Chemistry Chemical Physics 23, 8618. (DOI: 10.1039/d1cp00356a) -
Boelens, P.; Lei, Z.; Drobot, B.; Rudolph, M.; Li, Z.; Franzreb, M.; Eckert, K.; Lederer, F. (2021)
High-gradient magnetic separation of compact fluorescent lamp phosphors: Elucidation of the removal dynamics in a rotary permanent magnet separator.
Minerals 2021, 11, 1116. https://doi.org/10.3390/min11101116 -
Schönberger, N., Matys, S., Lederer, F.L., Pollmann, K. (2021)
Peptid-basierte Galliumfilter. Wie Maßgeschneiderte Biomoleküle das Recycling von High-Tech-Metallen ermöglichen.
GIT Laborfachzeitschrift. https://bit.ly/GIT-Schoenberger -
Schönberger, N., Taylor, C., Schrader, M., Drobot, B., Matys, S., Lederer, F.L., Pollmann, K. (2021)
Gallium-binding peptides as a tool for the sustainable treatment of industrial waste streams.
Journal of Hazardous Materials 414. ( https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.1253669) -
Lederer, F.L., Pollmann, K. (2021)
Electronic Waste: Recycling and Reprocessing for a Sustainable Future. Chapter 9. Recycling Technologies - Biohydrometallurgy.
Invited book chapter. https://doi.org/10.1002/9783527816392.ch9 -
Braun, R., Schönberger, N., Vinke, S., Lederer, F., Kalinowski, J., Pollmann, K. (2020)
Application of Next Generation Sequencing (NGS) in phage displayed peptide selection to support the identification of arsenic-binding motifs.
Viruses, 12 (12), 1361. (https://doi.org/10.3390/v12121361) - Matys, S., Schönberger, N., Lederer, F.L., Pollmann, K. (2020)
“Characterization of specifically metal-binding phage clones for selective recovery of cobalt and nickel” Journal of Environmental Chemical Engineering, 8, 103636.
DOI-Link: https://doi.org/10.1016/j.jece.2019.103606 - Schönberger, N., Braun, R., Matys, S., Lederer, F.L., Lehmann, F., Flemming, K., Pollmann, K. (2019)
„Chromatopanning for the identification of gallium binding peptides” Journal of Chromatography A, 1600, 158-166.
DOI-Link: https://doi.org/10.1016/j.chroma.2019.04.037 - Schönberger, N., Zeitler, C., Braun, R., Lederer, F.L., Matys, S., Pollmann, K. (2019)
“Directed Evolution and Engineering of Gallium-Binding Phage Clones – A Preliminary Study” Biomimetics, 4, 35.
DOI-Link: 10.3390/biomimetics4020035 - Lederer, F.L. (2019)
"Bioangeln zum Recycling Seltener Erden – Selektive Trennung von Mineralen durch Phagen-gebundene Peptide", GIT Labor-Fachzeitschrift 2/2019, 27-29. - Lederer, F.L., Braun, R., Schöne, L.M., Pollmann, K. (2019)
"Identification of peptides as alternative recycling tools via phage surface display – How biology supports Geosciences", Minerals Engineering 132, 245-250.
DOI-Link: 10.1016/j.mineng.2018.12.010 - Braun, R., Bachmann, S., Schönberger, N., Matys, S., Lederer, F., Pollmann, K. (2018)
"Peptides as biosorbents – Promising tools for resource recovery", Research in Microbiology 169, 649-658.
DOI-Link: 10.1016/j.resmic.2018.06.001
Aktuelle Projekte
- PepMetal: Entwicklung eines Systems für das Design und die Synthese von maßgeschneiderten Peptiden für die Behandlung von Polymeren im Vorfeld der Kunststoff-Metallisierung (Dr. Franziska Lederer/Dr. Katrin Pollmann, BMBF Bioökonomie-Ausschreibung Maßgeschneiderte Inhaltsstoffe 2, FKZ 031B0828A, 2020-2023)
- NORA: Etablierung eines biologischen Peptidexpressionssystems zur Galliumrückgewinnung und Oberflächenmodifizierung (Dr. Franziska Lederer, BMWi WIPANO Fördermaßnahme, 2020-2021)
- PepTight: Lasst die Biologie ran – Peptide umgarnen entscheidende Rohstoffe: die „natürliche“ Trennung von Lanthaniden (Dr. Franziska Lederer, BMBF- Bioökonomie-Ausschreibung Biohybride Technologien, FKZ 031B1122A, 2021-2024)
- PepSortPlast: Kunststoffbindende Peptide zur schnellen optischen Identifizierung von Kunststoffsorten (Dr. Franziska Lederer, SAB Validierungsvorhaben, FKZ: 100544075, 2021; Diese Maßnahme wird finanziert durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung sowie durch Steuermittel auf Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes.