Studenten entwickeln einen Mikrochip zum Zählen von Zellen

Als Alexander Fleming 1928 mit dem Penizillin das erste bekannte Antibiotikum fand, war das zwar ein Zufall, aber auch eine große Leistung des Mediziners und späteren Nobelpreisträgers. Doch ohne Medizintechniker, die hinter ihm standen und das erforderliche Gerät für die Kultivierung der Zellkulturen und deren Untersuchung bereit stellten, wäre das nicht möglich gewesen.

Seither hat die Medizintechnik eine rasante Entwicklung genommen. An der Westfälischen Hochschule ist sie als „Mikrotechnik und Medizintechnik“ eine Studienrichtung, in der sich die angehenden Wissenschafts-Bachelor und –Master mit Miniatursystemen im Mikrometerbereich beschäftigen. Zwei von ihnen sind Timo Noll (23) aus Gladbeck und Marvin Kaminski (24) aus Gelsenkirchen.

Gemeinsam und aufeinander aufbauend entwickeln sie zurzeit einen Mikrochip zur Zelluntersuchung. Eingesetzt werden kann ihr Chip später sowohl in der Forschung als auch zur Zelltherapie. Wissenschaftlich heißt das „Durchflusszytometrie“. Da sie an einer praxisorientierten Fachhochschule studieren, setzt ihr Projekt dabei auf die Zusammenarbeit mit einer Firma, die die Ergebnisse später in die Wirklichkeit umsetzt und auf den Markt bringen will. In diesem Fall ist der Partner die Firma „Miltenyi Biotec“ in Bergisch Gladbach, ein Unternehmen, das mit mehr als 1.300 Mitarbeitern in 22 Ländern Produkte zur Zellsortierung und –untersuchung sowie zur Zelltherapie entwickelt und vertreibt.

In seiner Abschlussarbeit für den Bachelor-Grad sitzt Timo Noll an der Fräsmaschine. Allerdings im Mikrometerbereich. Er lässt computergestützt feinste Kanäle fräsen, die zwischen 0,1 und 0,3 Millimeter breit und tief sind, jeder Kanal wenige Zentimeter lang. Darin werden Zellen über Transportflüssigkeiten so durch die Kanäle geschickt, dass sie sich mittig im Kanal bewegen. Auf diese Weise lassen sich die Zellen einzeln untersuchen. Anschließend nimmt sich Marvin Kaminski den Zell-Strom vor:

Er sorgt dafür, dass die Zellen in den Kanälen auf einem Chip einzeln einen Laserstrahl passieren. Je nach Größe, Gestalt und Anfärbung zeigen unterschiedliche Zellen im Laserlicht ein spezifisches Verhalten und können so bestimmt werden. Einmal erkannt, werden die gewünschten Zellen dann aus dem Hauptkanal aussortiert.

Wie bei allen wissenschaftlichen Neuentwicklungen wird es von der Forschung bis zur Nutzung noch weitere Zeit benötigen. „Als Fachhochschule sind wir jedoch äußerst interessiert daran, diese ‚Time-to-market-Frist‘ möglichst kurz zu halten“, so Prof. Dr. Michael Schlüter, der die Arbeiten der beiden Studenten betreut. „Um Entwicklungszeiten zu verkürzen und die Synergie zwischen verschiedenen Fachrichtungen unserer Hochschule zu nutzen, hat die Westfälische Hochschule gerade erst das Westfälische Institut für Gesundheit gegründet. Darin sind auch die Spezialisten von Mikrotechnik und Medizintechnik vertreten.“