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 Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden
26.04.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Bergamoten – Verlockung und Verhängnis für Tabakschwärmer
21.04.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

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: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

Jenaer Akustik-Tag: Belastende Geräusche minimieren - für den Schutz des Gehörs

27.04.2017 | Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

VLC 200 GT von EMAG: Neue passgenaue Dreh-Schleif-Lösung für die Bearbeitung von Pkw-Getrieberädern

27.04.2017 | Maschinenbau

Induktive Lötprozesse von eldec: Schneller, präziser und sparsamer verlöten

27.04.2017 | Maschinenbau

Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

27.04.2017 | Informationstechnologie