Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Nanoporen gegen Krankheiten

23.02.2010
Neuartige Filtermedien mit Porengrößen im Mikro- und Nanometerbereich sollen unter anderem die schonende Zellseparation von Blut ermöglichen

Blut- oder Plasmaspender kennen ihn vielleicht - den Zellseparator. In diesem System werden aus dem Blut Zellen von nicht zellulären Begleitstoffen getrennt - zum Beispiel Blutkörperchen vom Blutplasma. Da die Unversehrtheit der abgetrennten Zellen oberste Priorität besitzt, werden an diesen Prozess höchste Qualitätsanforderungen gestellt. Da biologische Zellen gegenüber mechanischer Beanspruchung empfindlich reagieren und zusätzlich zu Verklumpungen neigen, muss die Zellseparation möglichst sanft und sehr zuverlässig funktionieren. Während die Zellseparation für große Mengen Blut - wie bei der Plasmaspende - Standard ist, sind schonende Verfahren für kleine Probenmengen noch Gegenstand der Forschung.

Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Technischen Universität Chemnitz entwickelt derzeit für diese Form der Zellseparation neuartige Filtermedien mit Porengrößen im Mikro- und Nanometerbereich, um die Zellen mit minimalem mechanischem Stress isolieren zu können. Im so genannten Innovationslabor "Mikrosysteme mit hierarchischen Polymerstrukturen" (MikroHips) arbeiten die Professur Physikalische Chemie unter Leitung von Prof. Dr. Werner A. Goedel, die Professur für digitale Drucktechnologien und Bebilderungstechnik unter Leitung von Prof. Dr. Reinhard Baumann und das Zentrum für Mikrotechnologien unter Leitung von Prof. Dr. Thomas Geßner zusammen. Die Professur für Marketing und Handelsbetriebslehre, die von Prof. Dr. Cornelia Zanger geleitet wird, unterstützt das Projekt aus betriebswirtschaftlicher Sicht auf dem Weg zur Marktreife und koordiniert alle Anfragen aus Wissenschaft und Praxis. Den Chemnitzer Wissenschaftlern steht zudem ein industrieller Beirat mit Vertretern aus den Bereichen Biotechnologie und Diagnostik zur Seite. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt bis Ende 2011 mit 1,2 Millionen Euro im Rahmen des Förderprogramms "Forschung für den Markt im Team" (ForMaT).

In einem Teilprojekt widmen sich die Wissenschaftler insbesondere einem Spezialfall der Zellseparation - der Plasmaseparation in der dezentralen Humandiagnostik. "Dabei werden alle Blutzellen vom flüssigen Blutplasma getrennt, da diese die Ergebnisse der Blutanalyse beeinflussen können", erklärt Geßner und ergänzt: "Durch die Möglichkeiten der Mikrofluidik konnten in den letzten Jahrzehnten viele Analysen in so genannten Lab-on-Chip-Systemen miniaturisiert werden. Sind diese medizintechnischen Systeme klein, mobil und hochintegriert, spricht man auch von patientennahen oder auch Point-of-Care-Systemen. Diese können sowohl von medizinischem Fachpersonal als auch von Laien verwendet werden." Vorteile solcher Point-of-Care-Systeme sind neben den geringen Probenmengen, die benötigt werden, vor allem die zeitnah vorliegenden Analyseergebnisse. Diese können dann zu einer schnelleren Einleitung geeigneter Therapiemaßnahmen und damit zu einer schnelleren Genesung des Patienten führen. Solche mobilen Analysesysteme haben zum Beispiel in Form von Blutzucker- oder Lactose-Messgeräten längst Einzug in unseren Alltag gefunden.

"Bei der Entwicklung solcher komplexen Systeme besteht jedoch das Problem, dass nicht alle makroskopischen Prozesse ohne weiteres miniaturisiert und in ein mikrofluidisches Analysesystem integriert werden können", sagt Geßner. Ein weiteres zentrales Ziel des MikroHips-Projektes bestehe daher in der Entwicklung eines Plasmaseparations-Moduls basierend auf Mikrosieben. Und dazu haben die Forschungsgruppen der Professoren Goedel und. Baumann eine Technologie patentiert, mit der aus einer Kombination von traditionellen Membrantechnologien und Drucktechniken entsprechende Mikrosiebe individuell und effizient hergestellt werden können. Diese Mikrosiebe helfen entscheidend bei der Integration der Zellseparation in künftige Lab-on-Chip-Systeme.

Stichwort: Förderprogramm "Forschung für den Markt im Team" (ForMaT)

Mit dem zweistufigen Förderprogramm ForMaT will das Bundesministerium für Bildung und Forschung Ergebnisse aus der öffentlichen Forschung besser und schneller für die Wirtschaft nutzbar machen. Zum einen sollen Wissenschaftler schon in einer frühen Projektphase analysieren, inwieweit sich ihre Forschungen für eine Verwertung am Markt eignen bzw. welche spezifischen Markt- und Kundenanforderungen für die Verwertung berücksichtigt werden müssen. Zum anderen fördert das Programm die interdisziplinäre Zusammenarbeit technisch-naturwissenschaftlicher und wirtschafts- oder geisteswissenschaftlicher Fachbereiche.

Die TU Chemnitz zählt zu den elf der ursprünglich 35 ausgewählten ostdeutschen Forschungsprojekte, welche ihre Arbeit in der zweiten Förderphase der zweiten Runde des Wettbewerbes "ForMaT" aufgenommen haben. Das interdisziplinäre Forschungsteam aus Chemnitz stellte überzeugend die Verwertungspotenziale ihrer neuartigen Filtermedien und des Plasmaseparations-Moduls unter Beweis. Nun gilt es, bis Ende 2011 diese Innovationen entsprechend den Bedürfnissen des Marktes und der Kunden weiterzuentwickeln und die Verwertung intensiv vorzubereiten. So sollen Wege für weitere Entwicklungen in der medizinischen Biotechnologie geebnet und damit ein wesentlicher Beitrag zur Krankheitsvorsorge und -bekämpfung geleistet werden.

Weitere Informationen erteilt Dr. Sandra Kaminski, Professur für Marketing und Handelsbetriebslehre, Telefon 0371 531-35382, E-Mail sandra.kaminski@wirtschaft.tu-chemnitz.de

Mario Steinebach | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-chemnitz.de/mikrohips

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Fake News finden und bekämpfen
17.08.2017 | Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT

nachricht Neues interdisziplinäres Zentrum für Physik und Medizin in Erlangen
25.07.2017 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Scharfe Röntgenblitze aus dem Atomkern

17.08.2017 | Physik Astronomie

Fake News finden und bekämpfen

17.08.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Effizienz steigern, Kosten senken!

17.08.2017 | Messenachrichten