Laser-Greifwerkzeuge aus Bissendorf Ionovation liefert Hightech-Pinzetten für Forscher

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Im Zentrum für Zelluläre Nanoanalytik Osnabrück (CellNanOs) der Uni Osnabrück kommt eine optische Pinzette der Bissendorfer Ionovation GmbH zum Einsatz. Der US Amerikaner Arthur Ashkin hat dafür eine Hälfte des diesjährigen Nobelpreises für Physik erhalten . Foto: David EbenerIm Zentrum für Zelluläre Nanoanalytik Osnabrück (CellNanOs) der Uni Osnabrück kommt eine optische Pinzette der Bissendorfer Ionovation GmbH zum Einsatz. Der US Amerikaner Arthur Ashkin hat dafür eine Hälfte des diesjährigen Nobelpreises für Physik erhalten . Foto: David Ebener

Bissendorf. Der US-Amerikaner Arthur Ashkin hat in diesem Jahr den Physik-Nobelpreis für die Entwicklung einer optischen Pinzette bekommen. Das Bissendorfer Unternehmen Ionovation nutzt diese Grundlagen aus den 1980er-Jahren und entwickelt und baut unter anderem Hightech-Geräte für Forschungseinrichtungen.

„Science-Fiction ist Wirklichkeit geworden“, schrieb die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften in ihrer Begründung zur Vergabe des Physik-Nobelpreises an den US-Amerikaner Arthur Ashkin in diesem Jahr. Ein Stück dieser Science-Fiction-Geschichte wird auch in Bissendorf geschrieben.

Im dortigen Innovationsforum ist seit Anfang des Jahres die Ionovation GmbH um Geschäftsführer Karsten Gall (56) angesiedelt, die optische Pinzetten entwickelt, baut und vertreibt. Das Prinzip: Mithilfe von Lasertechnologie können winzige Objekte wie biologische Zellen festgehalten und bewegt werden – ein wichtiges Werkzeug in der Biologie und der Medizin.

Der Biophysiker Gall, der nach seinem Studium in Osnabrück zunächst in die Pharma-Forschung gegangen ist und knapp zehn Jahre für den heutigen Branchenriesen Evotec aus Hamburg gearbeitet hat, gründete Ionovation bereits 2004 in Osnabrück.

Eine optische Pinzette zu entwickeln war damals nicht das Ziel. Dazu sei es erst vor drei Jahren aufgrund eines Durchbruchs der Uni Bielefeld gekommen, wie Gall berichtet. Geräte, wie der US-Amerikaner und Nobelpreisträger Arthur Ashkin sie in seinen Grundlagen schon in den 1970er-Jahren entwickelte, sind aufgrund ihres Aufbaus anfällig für Schwingungen. Denn sie bauen auf das Prinzip der Messung des vorwärtsgestreuten Lichts. Dario Anselmetti von der Uni Bielefeld hingegen hat ein Verfahren entwickelt, wie die Kräfte durch Analyse des rückwärtsgestreuten Lichts gemessen werden können – was den anfälligen Aufbau unnötig macht. Anhand einer Videoanalyse, die ein Computer übernimmt, können die Kräfte sehr genau und zuverlässig bestimmt werden.

Die Bissendorfer Ionovation GmbH, die heute sieben Physiker und Biologen beschäftigt, hat aus diesen Forschungsergebnissen ein Produkt gemacht. „Wir sind nicht die Einzigen, die optische Pinzetten produzieren. Mit diesem Verfahren unterscheiden wir uns aber von unseren Mitbewerbern“, sagt Karsten Gall. Dass der Aufbau keine Schwingungsentkopplung mehr nötig mache, erhöhe die Robustheit des Verfahrens und reduziere auch die Rüstzeit. Dadurch könnten nunmehr Routinemessungen durchgeführt werden, so der Biophysiker. Die erste optische Pinzette dieser Art hat Ionovation Anfang 2017 auf den Markt gebracht. Insgesamt ist das Gerät so aufgebaut, dass bestehende Mikroskope nachgerüstet werden können – unabhängig vom Hersteller. „Wir nutzen die bestehenden Ports, um die Pinzette zu integrieren.“

Fünf Stück sind mittlerweile weltweit im Einsatz – neben Osnabrück und Bielefeld auch an der TU Wien, am John Radcliffe Hospital der Universität Oxford und an der TU Freiberg. Weitere sollen folgen, denn die Internationalisierung soll weiter vorangetrieben werden, so Gall. Projekte weltweit seien in der Pipeline. Insbesondere in China und den USA, wo das Bissendorfer Unternehmen jeweils mit Vertriebspartnern zusammenarbeitet.

Und die Entwicklungen zur optischen Pinzette sollen nicht stehen bleiben. Mittels zweier Laser, die eine Zelle gleichzeitig fassen können, soll es möglich sein, Eigenschaften wie die Elastizität untersuchen zu können. „Mechanische Eigenschaften sind oftmals Indikatoren für ein Krankheitsbild“, sagt der Biophysiker. Hier arbeitet das Unternehmen in einem Interreg-Forschungsprojekt stark mit Firmen aus den Niederlanden zusammen. Interessant seien solche Untersuchungen unter anderem für Herzzentren wie in Bad Oeynhausen.

Neben den optischen Pinzetten hat die Bissendorfer Firma noch ein zweites Standbein. Dabei geht es um medizinische Chemie. „Nachdem wir den Transportprozess eines Moleküls hatten sichtbar machen können, kam die Idee, das Molekül so zu modifizieren, dass es besser durch eine Membran wandert“, erklärt Gall. Die Entwicklungen zum Wirkstofftransport finden mit einem Partnerunternehmen in Gera statt.


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