Das Innovationsfeld

Die Plattformtechnologie AMS ermöglicht eine hochreine Sortierung von organischen (Zellen, Biomoleküle) oder anorganischen Elementen (magn. Beads). Partikel können – je nach Größe – aus Medien wie Blut, Urin, Speichel, Schweiß, Liquor oder aus Zellkulturüberständen in deren Bestandteile im Mikromaßstab aufgereinigt werden. Solche Aufreinigungs- bzw. Zellseparationsprozeduren können passive mikrofluidische Komponenten, die auf Filtern oder hydrodynamischen Prozessen basieren, derzeit nicht in der geforderten Qualität leisten. Im medizintechnischen Umfeld ist jedoch die Kombination aus Aufreinigung und Analytik essenziell.

Ziel des Innovationsforums „Aktive Mikrofluidische Separation (AMS)“ ist es, Anwender und Forscher aus Wissenschaft und Wirtschaft bei diesen innovativen Verfahren der Separation oder Aufreinigung von Biomolekülen und der nachgelagerten Analytik zu vernetzen. So können qualitativ bessere, schnellere und kostengünstigere diagnostische und therapeutische Verfahren für die Medizin von morgen entwickelt werden.

Im Besonderen liegt der Fokus der AMS-Plattformtechnologie im Etablieren folgender Schlüsselmärkte:

1. Point-of-Care-Diagnostik,
2. Labor und Forschung,
3. Therapiemonitoring und neue Therapieansätze.

Die Akteure

Vielfältige Anforderungen an die Zellseparation bzw. an die Aufbereitung von Körperflüssigkeiten erfordern ein breites Bündnis von Akteuren. Bei dem Innovationsforum werden deshalb neben Separationstechnologen auch Hersteller und Forscher medizinischer Analytik aus anwendungsnaher Wissenschaft und Wirtschaft berücksichtigt ebenso wie Diagnostiker aus den Fachgebieten Urologie, Hämatologie, Onkologie, Pädiatrie und Gentherapie.

Im Vorhaben werden zwei Fokusgruppen vernetzt:

1. Hersteller und anwendungsnahe Forscher von Mikrofluidik-Technologien, welche passive oder aktive Chips in der medizinischen Analytik anbieten bzw. beforschen (labelfreie chemische, elektrische, optische Reader oder Sensorik mittels fluoreszierender oder magnetischer Marker) oder andere Analytik-Methoden (molekularbiologische oder immunologische Assays) anbieten, welche eine vorherige Aufreinigung des Probenmediums erfordern.
2. Technologieaffine Ärzte und Biotechnologen, die bereits Erfahrungen in der klinischen Diagnostik von flüssigen oder verflüssigten Körpermedien haben.

Die Initiatoren des Innovationsforums bauen auf ein bestehendes Medizintechniknetzwerk auf:

• dem Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IfW), Entwickler der Plattformtechnologie akustofluidische Separation
• der INNOcentric GmbH, einer Technologie- und Innovationsberatung

Mit bestehenden Kooperationspartnern aus verschiedenen lebenswissenschaftlichen Richtungen konnte die akustofluidische Separationstechnologie für Blut bereits validiert werden. Tiefgreifende anwendungsnahe Tests laufen in Verbindung mit medizinischer Analytik. Weitere interdisziplinäre Kooperationspartner für die Diagnostik an anderen Körperflüssigkeiten oder Anbieter anderer Separationsmethoden für eine mögliche Kombination zur Verbesserung der Aufreinigungsqualität sollen in das Partnernetzwerk eingebunden werden.

Die Perspektiven

Die medizinische Mikrofluidik hat großes Potenzial für die Beschleunigung und Vereinfachung diagnostischer und zellbasierter therapeutischer Verfahren, weil sie den Zeit- und Kostenaufwand für zentrale Labore und die damit verbundene Logistik reduziert.

Lösungen

Mit dem Aufbau eines interdisziplinären Netzwerkes sollen neue Impulse für anwendungsorientierte Lösungsansätze erarbeitet und in Kooperationsprojekten umgesetzt werden. Dies bietet den mittelständisch geprägten Unternehmen Ansätze für innovative Produkte, optimierte Verfahren und neue Geschäftsfelder.

Potenziale für die Partner

Mit dem Innovationsforum wird der Grundstein für zukünftige Kooperationsprojekte und mikrofluidikbasierte medizintechnische Produkte gelegt. Besonders das Zusammenspiel zwischen der miniaturisierten Aufreinigung des Probenmaterials und der nachfolgenden Analytik eröffnet neue kleinere, effizientere, flexiblere, genauere und kostengünstigere Diagnostikansätze.

Kompetenzprofil

Die bestehenden Partnerschaften und das Innovationsforum AMS selbst zeichnen sich durch ihre Interdisziplinarität und Anwendungsorientierung aus. Die piezobasierte Plattformtechnologie wurde durch das Leibniz IFW entwickelt und patentiert. In Kooperation mit einem der größten Blutspende-Dienstleister Deutschlands konnten bereits verschiedene Blutbestandteile erfolgreich fraktioniert werden. Weitere Kooperationspartner erzielen eine hochsensitive und hochspezifische Aufreinigung im Mikromaßstab, um unter anderem:

• mittels T-Zell-Analyse Prostata-Tumore im zirkulierenden System nachzuweisen,
• frühzeitig über den Zellmarker CD4 eine molekulare Bildgebung von Lymphom-Karzinomen zu erbringen,
• aus Zellfraktionen bzw. Einzelzellen oder lysefreiem Blutplasma neue hochsensitive molekularbiologische und immunologische Assays zu vermarkten.

Ebenfalls können extrazelluläre Vesikel (EVs) – Nanometer- große freigesetzte Zellbestandteile – als Biomarker fungieren und Rückschlüsse auf die Herkunfts(krebs)zelle erlauben. Somit ist die Aufbereitung von Zellen und sogar von extrazellulären Vesikeln ein zentraler Bestandteil im Kompetenzportfolio von AMS. Hinzu kommt die hochqualitative Aufreinigung von Blutplasma. INNOcentric stellt seine Expertise im Bereich der Netzwerkbildung und der Erarbeitung von Verwertungsstrategien zur Verfügung, um mögliche Projektkonsortien oder Start-ups bei der Gründung zu unterstützen.

Kontakt

INNOcentric GmbH
Dr. Peter Häfner
04275 Leipzig
Tel.: 0341 - 989724-20
E-Mail: ph[at]innocentric.de

Laufzeit: 01.02.2021 – 31.10.2021