In der Endrunde für den Deutschen Zukunftspreis 2007: Kleine Löcher, große Wirkung - Zellphysiologie im Chipformat
Ein über PRO INNO gefördertes Unternehmen ist in der engeren Wahl
Nanion (v.l.): Dr. Andrea Brüggemann, Dr. Niels Fertig, Prof. Dr. Jan C. Behrends
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Mit verbesserter Wirkstoffforschung schneller zu innovativen Medikamenten: Für die automatisierte und parallelisierte Analyse von Ionenkanalfunktionen haben Dr. Niels Fertig, Professor Dr. Jan C. Behrends und Dr. Andrea Brüggemann von der Nanion Technologies GmbH aus München nanostrukturierte Bio-Sensoren entwickelt. Das neue Chipformat erlaubt eine schnellere und kostengünstigere Analyse der Arzneimittelwirkungen an Ionenkanälen und macht die Entwicklung von neuen Medikamenten effektiver und sicherer. Die Innovation des mittelständischen Unternehmens wurde jetzt zusammen mit drei weiteren für den Deutschen Zukunftspreis 2007 nominiert. Projekte von Nanion werden gegenwärtig bereits zum zweiten Mal durch das Programm Innovationskompetenz mittelständischer Unternehmen (PRO INNO II) gefördert, das die AiF im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie betreut. Es unterstützt kleine und mittlere Unternehmen bei der Nutzung neuer Technologien durch den Einstieg in eine eigene FuE-Tätigkeit oder durch die Forschungszusammenarbeit mit anderen Unternehmen und wissenschaftlichen Einrichtungen im In- und Ausland. AiF-Präsident Johann Wilhelm Arntz gratuliert den Nominierten: "Indem Sie mit Hilfe von PRO INNO daran arbeiten, die Einsatzmöglichkeiten Ihrer Technologie zu erweitern und ihre Skalierbarkeit zu untersuchen, liefern Sie ein lebendiges Beispiel für die Dynamik des forschenden Mittelstandes. Herzlichen Glückwunsch zu den Lorbeeren der heutigen Nominierung - auf dass Sie sich auch in Zukunft nicht auf ihnen ausruhen mögen!"
Die Entwicklung von neuen Medikamenten ist ein sehr langwieriges und teures Unterfangen: Bevor ein Arzneimittel auf den Markt kommt, vergehen bis zu zwölf Jahre und die Entwicklungskosten betragen durchschnittlich 800 Millionen Dollar. Jeder neue Wirkstoff benötigt einen Angriffspunkt (Target). Das ist ein Molekül im Körper, an dem ein Arzneimittel ansetzen und den Krankheitsverlauf beeinflussen kann. Ist ein passendes Target gefunden, beginnt das Screening, bei dem bis zu zwei Millionen potenzielle Wirkstoffe getestet werden. Zu den wichtigsten pharmakologischen Targets gehören die Ionenkanäle. Sie sind winzige Poren in der Zellmembran, die sich öffnen und schließen können und so das
Ein- und Ausströmen von Ionen in oder aus der Zelle ermöglichen. Neben diesem elektrischen Stromfluss erfüllen Ionenkanäle weitere tragende zellphysiologische Funktionen. In der Membran einer typischen Zelle kommen Hunderte unterschiedliche Arten von Ionenkanälen vor.
Gegenwärtig gilt die Patch-Clamp-Technik als messtechnischer Standard für die Untersuchung von Ionenkanälen. Dabei handelt es sich allerdings um ein sehr arbeitsintensives Verfahren, bei dem ein erfahrener Experimentator eine Glasmikropipette unter mikroskopischer Kontrolle manipulieren muss, um jeweils nur eine Zelle zu messen. Das Aufsetzen der Pipette ist außerordentlich schwierig, denn sie muss mit einem empfindlichen Justierapparat an das Versuchsobjekt heranmanövriert werden. Der Probendurchsatz ist entsprechend gering: Pro Tag kann ein Wissenschaftler etwa zehn Zellen mit der Methode untersuchen. Nanion hat jetzt einen Automaten für Hochdurchsatzmessungen mittels Patch-Clamp-Technik entwickelt, mit dem sich eine Vielzahl von möglicherweise auf Ionenkanäle wirkenden Substanzen in kurzer Zeit testen lässt. Das neue Verfahren ermöglicht Messungen ohne Mikromanipulation oder visuelle Kontrolle. Mit Hilfe moderner Mikrostrukturierungsmethoden entstehen planare Chipsubstrate aus Glas, die Perforationen von nur einem Mikrometer enthalten. Diese Biochips ersetzen die bisher üblichen Glasmikropipetten. Außerdem wird die experimentelle Anordnung umgekehrt: Statt die Pipette an die Zelle heran zu bewegen, wird die Zelle aus einer Suspension durch Unterdruck auf dem Loch im Chip positioniert.
Nanion wurde im Jahr 2002 als Spin-off aus der Ludwig-Maximilians-Universität München gegründet. Das Unternehmen mit heute 20 Mitarbeitern hat fünf Jahre nach der Markteinführung bereits über hundert Messsysteme verkauft. Die Instrumente von Nanion finden sich bei fast allen großen Pharma-Unternehmen und in immer mehr Labors renommierter Universitäten und Institute.
Die Jury des Deutschen Zukunftspreises hatte aus 23 eingereichten Vorschlägen vier Vorschläge nominiert, die heute offiziell bekannt gegeben wurden. Der Bundespräsident verleiht seinen Preis für Technik und Innovation am 6. Dezember zum 11. Mal.
Die AiF fördert Forschung und Entwicklung zu Gunsten mittelständischer Unternehmen. Als Träger der industriellen Gemeinschaftsforschung und weiterer Förderprogramme des Bundes bietet sie praxisnahe Innovationsberatung.
Ansprechpartner: Dr. Niels Fertig, Nanion Technologies GmbH, München,
E-Mail: niels@nanion.de, Tel.: 089 218997972
Pressearbeit: AiF, Silvia Niediek, E-Mail: presse@aif.de
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