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Molekularbiologie auf dem Computerchip

Biosensoren bilden die Schnittstelle zwischen Elektronik und Biologie und finden derzeit größtes Interesse bei Wissenschaft und Industrie. Die Firma Siemens AG hat nun Wissenschaftler der Medizinischen Universität Innsbruck ausgewählt, um im Rahmen eines EU-Projekts einen völlig neuartigen Sensortyp zu entwickeln. Mit dem neuen Chip sollen schon in wenigen Jahren DNA- und Proteinanalysen sehr einfach und kostengünstig durchgeführt werden.

Die Siemens AG hat in den letzten Jahren einen neuen Biosensortyp entwickelt, der gravimetrisch arbeitet. Dort wo sich bestimmte Biomoleküle anbinden, verändern sich die Masse und damit die Resonanzfrequenzen. Elektronisch kann daraus auf die Art und Menge der gebundenen Moleküle geschlossen werden. „Die Firma Siemens ist an uns herangetreten und hat uns zur Mitarbeit eingeladen“, erklärt Prof. Lukas Huber, Direktor des Biozentrums Innsbruck und Proteomik-Experte. „Wir waren zunächst skeptisch, was die Analyse von Proteinen mit diesem Verfahren angeht. Das technologische Konzept von Siemens hat uns letztlich aber überzeugt.“ Prof. Huber und Prof. Martin Widschwendter von der Universitätsklinik für Frauenheilkunde werden die Entwicklungen mit DNA-Markern und Proteinproben von Brustkrebspatientinnen unterstützen. „Wir stellen hier Know-how zur Verfügung, das die Medizinische Universität Innsbruck und das Tiroler Krebsforschungsinstitut im Rahmen des Krebsforschungsschwerpunktes erworben haben“, so Prof. Widschwendter. In dem gemeinsamen Projekt geht es jetzt darum, das Chipsystem soweit zu verkleinern, dass es als einfache und kostengünstige Alternative für die Analyse von DNA- und Proteinproben eingesetzt werden kann.

Partnerschaft zwischen Industrie und Wissenschaft

Vor kurzem kamen die Projektpartner im Biozentrum Innsbruck zusammen und tauschten erste Erfahrungen aus. Siemens-Projektkoordinator Dr. Wolfgang Rossner: „Dabei ging es auch darum, eine gemeinsame Sprache zu finden, denn wir arbeiten hier genau an der Schnittstelle von Elektronik und Biologie.“ An dem EU-Projekt sind neben der Siemens AG und der Medizinischen Universität Innsbruck industrielle und universitäre Partner aus Finnland, Schweden und Großbritannien beteiligt. Die EU stellt 3,8 Millionen Euro für das auf drei Jahre anberaumte Vorhaben zur Verfügung. „Siemens wird bereits in den kommenden Jahren erste Chipsysteme auf den Markt bringen“, betont Dr. Rossner. „Gemeinsam mit den Innsbrucker Wissenschaftlern arbeiten wir hier aber bereits am Nachfolgemodell, das wesentlich leistungsfähiger sein wird.“ Prof. Lukas Huber zeigt sich sehr erfreut über die neue Kooperation: „Für uns ist das eine sehr große Auszeichnung, und es ist eine Bestätigung für den Forschungsstandort Tirol.“