ZIM_Erfolgsbeispiel

ZIM-Erfolgsbeispiel
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
Kooperationsnetzwerke 033
Mit neuen Verfahren Medikamente besser ans Ziel bringen
Im Netzwerk PPA werden hochsensitive Methoden und Geräte entwickelt, die Produkte und Prozesse mittels Spektroskopie zuverlässig
analysieren. Die Ergebnisse sollen in den Life Sciences, zur Gefahrstoffdetektion und in der Gassensorik eingesetzt werden. Sie ermöglichen z. B. auch, den Transport von Medikamenten in das Innere der Körperzellen zu verfolgen – dort, wo sie ihre Wirkung entfalten.
Das Produkt und seine Innovation
„PPA“ steht für „Produkt- und Prozesssicherheit mittels spektroskopischer
Analytik“. Ziel des in Göttingen ansässigen
ZIM-Netzwerks PPA ist die Entwicklung
von hochsensitiven und gleichzeitig kostengünstigen Analysegeräten und -methoden, mit denen Moleküle und Stoffe identifiziert und quantifiziert werden können.
Dabei verknüpfen die Aufgabenstellungen
Grundlagen der Photonik, der Geräte- und
Softwaretechnologie sowie die Anwendungsfelder „Life Sciences / Diagnostik“,
„Gefahrstoffdetektion“ und „Gassensorik“
eng ineinander. So können innovative
Spektrometer und Detektionsgeräte
entsprechend der Markterfordernisse
entwickelt werden.
mittels Licht oder Röntgenstrahlen, der
Anwendung neuer Messmethoden (z. B.
SERS, surface-enhanced Raman spectroscopy), der Detektion von Sprengstoffen
(z. B. bei der Kontrolle an Flughäfen), mit
der 3D-Mikrostrukturierung von Glas (z. B.
für Probenträgersysteme) und auch mit
bildgebenden Messverfahren zur räumlichen Analyse von Strömungsfeldern
beschäftigen.
Im Netzwerk wurden bereits fünf ZIMProjekte erfolgreich beantragt, die sich mit
der Identifikation von chemischen Stoffen
In den FuE-Projekten der Netzwerkpartner spielt z. B. die Fluoreszenzspektroskopie eine wichtige Rolle. Dies ist eine
Für spektroskopische Verfahren gibt es
gerade im Life-Science-Bereich eine Vielzahl von Anwendungen, da die Identifikation und Quantifizierung von Molekülen
ein zentraler Aufgabenbereich sowohl
bei diagnostischen Assays als auch in der
pharmazeutischen Qualitätskontrolle sind.
Methode, die – ähnlich wie die Nobelpreisgekrönte STED-Mikroskopie – fluoreszierende Moleküle benutzt.
STED steht für Stimulated Emission
Depletion und wurde durch den Göttinger
Professor Stephan Hell entwickelt. Er
ist Mitglied des Vorstands des LaserLaboratorium Göttingen e. V., welches
das Netzwerk PPA initiiert hat. Mit dieser
Methode können sogar einzelne Moleküle
in lebenden Zellen mit Nanometerauf
lösung sichtbar gemacht werden.
Ein ähnlicher Ansatz wird auch vom
Netzwerkpartner Ionovation GmbH verfolgt, um den Transport therapeutischer
Moleküle über biologische Membranen
mit höchster Auflösung zu verfolgen.
Elektrotechnik, Messtechnik,
Sensorik
ZIM-Erfolgsbeispiel | Kooperationsnetzwerke 033
Ansprechpartnerin
Dr. rer. nat. Isabell Schwenkert, MBA
innos - Sperlich GmbH
Bürgerstraße 44/42
37073 Göttingen
+49 551 49 601-11
[email protected]
Projektpartner:
•Airsense Analytics GmbH
•AMO GmbH
•Beuth Hochschule für Technik Berlin
•Controlling Chaos Technologies GmbH
•Deutsches Zentrum für Luft-und
Raumfahrt e. V.
•Fassisi Gesellschaft für Veterinär
diagnostik und Umweltanalysen mbH
•IBA GmbH
•ILA Intelligent Laser Applications
GmbH
•Institut für Mikroelektronik- und
Mechatronik-Systeme gemeinnützige
GmbH
•InnoLas Laser GmbH
•IOM Institut für
Oberflächenmodifizierung
•Ionovation GmbH
•Kleintierklinik des Tierärztlichen Instituts der Georg-August-Universität
Göttingen
•Laser-Laboratorium Göttingen e. V.
•Lumiprobe GmbH
•Microliquids GmbH
•MIOPAS GmbH
•Miprolab GmbH
•nanoplus GmbH
•Optolution Messtechnik GmbH
•Polytec GmbH
Mit diesem Ansatz entwickelt sie in einem
durch das „KMU-Instrument der EU“
geförderten Projekt eine neue Technologie,
mit der Wirkstoffe durch einen Trick besser
durch Zellmembranen in Körperzellen
gebracht werden können. Wenn dies
gelingt, können die Wirkstoffe gezielt an
den Ort gebracht werden, wo sie wirken
sollen und die Dosis von Medikamenten
kann deutlich reduziert werden. Damit
könnten sich auch die Nebenwirkungen
verringern, was den Nutzen der Medikamente für Patientinnen und Patienten
erheblich erhöht.
Der Trick beruht auf dem Anheften von
sogenannten Lipidmolekülen an den
Wirkstoff, sodass dieser deutlich effektiver
durch die Membran der Zelle geschleust
werden kann. Dieses Verfahren ist insbesondere auch für neue und vielversprechende therapeutische Medikamente
interessant, die auf Nukleinsäuren (z. B.
sogenannte Antagomire, miRNA und
siRNA) basieren. Welches Lipid sich für
welche Zelle bzw. für welchen Ort am
besten eignet, muss mit Hilfe spektroskopischer Methoden erforscht und die
Wirkung gemessen werden.
Zellmembran mit Proteinen
sind. Die Pharmazeutische Industrie strebt
daher danach, neue Wirkstoffe so zu konzipieren, dass sie unter anderem möglichst
gut von den Körperzellen aufgenommen
werden. Das Netzwerk PPA und seine
Mitglieder können hierzu einen wichtigen
Beitrag leisten.
Der Markt und die Kunden
Das Netzwerk PPA fokussiert sich auf
spektroskopische Verfahren in den Bereichen Gefahrstoffdetektion, Gassensorik
sowie Life Sciences. Das vorgestellte
Projekt adressiert insbesondere die Pharmazeutische Industrie. Die Entwicklung
neuer Medikamente steht vor großen
Herausforderungen: Es wird immer auf
wändiger und schwieriger, Wirkstoffe
zu entwickeln, die gemäß der strengen
regulatorischen Vorgaben möglichst
effektiv und frei von Nebenwirkungen
Das Netzwerk
Das Innovationsnetzwerk PPA umfasst
21 Partner, darunter 14 KMU und vier
Forschungseinrichtungen. Zielstellung
aller Partner ist die Entwicklung hochsensitiver, kompakter, modularer und
gleichzeitig kostengünstiger spektrometrischer Analysegeräte. Dabei werden
Erkenntnisse der Grundlagenforschung
mit dem Gerätebau der spektroskopischen
Analytik verknüpft. Besonderes Merkmal
ist die Integration von Querschnittsfunktionen und -technologien entlang der
Wertschöpfungsketten rund um das Themenfeld der spektroskopischen Analytik.
Der intensive Austausch zwischen den
Technologiegebern aus der Grundlagenforschung, den Geräteherstellern und den
Anwendern ermöglicht die rasche Integration hochinnovativer Technologien in das
Produktportfolio der beteiligten Unternehmen. Dies führt nach Einschätzung
der Netzwerkpartner zu einer deutlichen
Verringerung der Entwicklungskosten
gegenüber einzelnen FuE-Vorhaben.
Projektlaufzeit: 01/2014 bis 12/2016
Impressum
Das Projekt wurde gefördert vom Bundesminis
terium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines
Beschlusses des Deutschen Bundestages.
Das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand
(ZIM) fördert technologie- und branchenoffen:
→→ ZIM-Einzelprojekte
→→ ZIM-Kooperationsprojekte
→→ ZIM-Kooperationsnetzwerke
Infos und Beratung zu Kooperationsnetzwerken
VDI/VDE-IT
Steinplatz 1, 10623 Berlin
Telefon 030 310078-391
www.zim-bmwi.de
Herausgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
(BMWi), Öffentlichkeitsarbeit
11019 Berlin
www.bmwi.de
Stand
Oktober 2015
Redaktion und Gestaltung
VDI/VDE-IT
Bildnachweis
Titel: fotolia.com-Africa Studio
Seite 2: Thinkstock/markusblanke

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