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In den letzten Jahren wurden in Nanotechnologie, Chemo- und Bioanalytik vielversprechende messtechnische Methoden auf den Weg gebracht, deren gemeinsame Basis ein Ionenstrom ist, der durch einzelne Poren oder Kanäle in elektrisch isolierenden Membranen verläuft. Allerdings war eine solche Analyse bislang spezialisierten Forschungslabors vorbehalten. Gründerpreis-Finalist Ionera liefert nun einen neuen Ansatz, der Messungen schnell, einfach und mit erhöhtem Durchsatz ermöglicht.

 

Wie bei einer Lichtschranke

Untersucht wird die Ionenleitfähigkeit in einer winzigen Pore, die durch in eine künstliche Zellmembran verläuft. Werden nun Moleküle, beispielsweise Proteine, dazu gebracht, sich durch eine solche Pore zu bewegen, verändert sich dort der elektrische Widerstand – und das lässt sich messen: Größere Teilchen blockieren den Strom stärker als kleine. Bestimmt werden können so Größe und Beschaffenheit einzelner Moleküle. „Ionic sensing“ wird dieses Verfahren genannt, das sich mit einer Lichtschranke vergleichen lässt.

 

Für die Analyse allerdings muss zunächst eine Lipiddoppelschicht erzeugt werden, eine künstliche Zellmembran, in die die Pore eingesetzt wird. Ein schwieriger Schritt, den bislang nur wenige Experten beherrschen. Ionera hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich sowohl die Lipiddoppelschicht automatisch erzeugen — als auch die Ergebnisse der elektrischen Untersuchung automatisiert auslesen lassen. Dafür ordnen die Gründer Ableitpositionen auf einem winzigen Mikrochip an. Aktuell bietet Ionera zwei Arrayformate an: den MECA4 mit 4 und den MECA16 mit 16 solcher Positionen. Die dazu passenden Messgeräte werden durch die Nanion GmbH, München hergestellt. Komplettiert wird das Portfolio durch EasyRecon-Kits, die alle für die Ionic Sensing notwendigen Messlösungen enthalten.

 

Breites Spektrum an Substanzen analysieren

Die Anwendungen der MECA Technologie reichen von der Einzelmolekül-Massenspektrometrie von Polymergemischen über den Nachweis geringster Spuren von kleinmolekularen Substanzen (z.B. Drogen) bis hin zum next-generation-DNA-sequencing. Interessant sind z.B bakterielle Porine und porenbildende Toxine sowie klassischen Technologien (patch clamp) nicht zugängliche Ionenkanäle, die gerade aufgrund ihrer biologischen Rolle z.B. beim Transport von Antibiotika oder als Mediatoren von infektiösen Pathomechanismen wichtige Untersuchungsgegenstände in der biopharmazeutischen Forschung darstellen.

 

Die Ionera Technologies GmbH wurde Anfang 2014 als Spin-off aus der Universität Freiburg gegründet. Unternehmensziel ist es die Marktführerschaft auf dem rapide wachsenden Gebiet des Ionic Sensing zu erreichen.

 

Ionera
Die Ionera Technologies GmbH ist eine der insgesamt neuen Finalisten des ACHEMA-Gründerpreises.
Wer in den insgesamt drei Sparten als Sieger hervorgeht und das Preisgeld erhält, erfahren Sie live bei der Eröffnungssitzung der ACHEMA am 15. Juni 2015 um 11.00 Uhr. Alle Finalisten treffen Sie außerdem während der ACHEMA-Woche am Gründerpreisstand in Halle 9.

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