uni'leben 03-2015

03 2015 unı leben Die Zeitung der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg www.leben.uni-freiburg.de 6 forschen von Katrin Albaum Er funktioniert wie ein Tintenstrahl- drucker, aber statt Tinte füllt eine Zelllösung die Kartusche des Einzel- zelldruckers. André Gross, Dr. Peter Koltay, Jonas Schöndube und Benjamin Steimle von der Professur für Anwen- dungsentwicklung am Institut für Mikro- systemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg haben das Laborgerät entwi- ckelt und 2014 die „cytena GmbH“ ge- gründet, die den Drucker anbietet. Beim Drucken bewegt sich der Druckkopf des Geräts über eine Zellkultur-Platte mit vielen, nur wenige Millimeter großen Töpfchen, die mit ei- nem Nährboden gefüllt sind. Über jedem dieser Töpfchen bleibt der Druckkopf stehen und gibt einen kleinen Trop- fen ab, der jeweils eine einzi- ge Zelle enthält. Kartusche, Keramik- stäbchen, Mikrochip Einzelzellen kommen zum Einsatz, wenn moderne Wirkstoffe, so genann- te Biologicals, entwickelt und Zell- linien hergestellt werden. Außerdem benötigen Wisschenschaftlerinnen und Wisschenschaftler sie, um einzelne Zellen für die Krebs- und Stammzell- forschung genetisch zu analysieren. Die Zellen selbst sind mit dem bloßen Auge nicht erkennbar, die Tropfen, in denen sie transportiert werden, jedoch schon. Gross haucht einen Objektträ- ger aus Glas an und hält ihn unter den Druckkopf: Als er ihn wieder hervor- zieht, ist eine zarte Perlenkette aus Tropfen auf dem Glas zu sehen, die trotz der Atemfeuchtigkeit innerhalb von wenigen Sekunden verdampft. Der Durchmesser jedes Tropfens ent- spricht dem eines dünnen menschli- chen Haars. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Professur für Anwen- dungsentwicklung seien Expertinnen und Experten für Mikrofluidik, also die Handhabung kleinster Flüssigkeits- mengen, erklärt Gross: „Wir entwickeln Technologien und Verfahren, um sol- che Mikrotropfen aus verschiedenen Flüssigkeiten zu erzeugen – von Was- ser über Protein- und DNA-Lösungen bis hin zu mehrere hundert Grad hei- ßen flüssigen Metallen.“ Wesentliche Bestand- teile des Tropfenerzeugers sind eine Druckerkartusche aus Kunststoff, ein kleines Stäbchen aus Keramik und ein Mikrochip aus Silizium, der in etwa so groß ist wie ein Streichholzkopf. Die Zelllösung kommt in die Druckerkartusche und fließt von da aus in den Chip. Wenn das Keramikstäbchen wie ein Ham- mer gegen das Silizium des Chips drückt, presst es einen Tropfen der Zelllösung aus einer kleinen Öffnung im Chip, der so genannten Düse, he- raus. Damit die salzhaltige Zelllösung zuverlässig herausgepresst wird, musste die Technologie angepasst werden: „Wir vermeiden, dass sich während des Druckens Salz anlagert, indem wir die Oberfläche außen am Chip wasserabweisend beschichten“, erläutert Gross. „Innen ist die Oberflä- che hingegen flüssigkeitsliebend, da- mit sich der Chip optimal damit füllt.“ Darüber hinaus hat das Team ein Kontrollsystem eingeführt, das ihr Laborgerät zuverlässig und effizienter als andere Verfahren macht: Auf den unteren Teil des Mikrochips, der durch das Keramikstäbchen entleert wird, ist eine Kamera gerichtet, die mit einem Computer verbunden ist. Der Trop- feninhalt wird auf dem Computer- bildschirm angezeigt. „Es lässt sich nicht vermeiden, dass manchmal keine oder mehr als eine Zelle in ei- nem Tropfen sind“, sagt Gross. „Dank der Kamera können wir vorhersagen, wann das passiert, und die jeweiligen Töpfchen im Flug aussortieren.“ Wenn Unternehmen oder Forschen- de aus den Zellen beispielsweise ei- nen Wirkstoff gewinnen möchten, ist es wichtig, dass die Zelllinie auf eine einzige Zelle zurückgeht. „Die Wahr- Für jedes Tröpfchen ein Töpfchen Vier Mitarbeiter des Instituts für Mikrosystemtechnik haben einen Einzelzelldrucker entwickelt und die Firma „cytena“ gegründet Die Deutsche Forschungsgemein- schaft fördert seit dem 1. Juli 2015 den Sonderforschungsbereich (SFB) „IMPATH – Immunpathologie aufgrund eingeschränkter Immunreaktionen“ mit circa neun Millionen Euro für zunächst vier Jahre. Die beteiligten Forschungs- gruppen gehören dem Universitätsklini- kum Freiburg, der Albert-Ludwigs-Uni- versität sowie dem Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik an. Im Mittelpunkt der Forschung steht der scheinbare Widerspruch, dass über- schießende oder fehlgeleitete Immun- reaktionen die Folge zu schwacher Immunreaktionen sein können. „Wir erwarten, dass unsere Erkenntnisse zu einem Paradigmenwechsel im Ver- ständnis immunvermittelter Erkrankun- gen beitragen und für die Entwicklung neuer therapeutischer Prinzipien zur Förderung und Erhaltung der Immun- abwehr genutzt werden“, sagt SFB- Sprecher Prof. Dr. Stephan Ehl, Me- dizinischer Direktor des Centrums für Chronische Immundefizienz (CCI) am Universitätsklinikum Freiburg. Neun Millionen Euro für immunolo- gische Forschung Panton Chair, 1960 Designklassiker und Freischwinger von Verner Panton. Kurvenreich und bis heute unerreicht. Wir begrüßen den Sommer mit der limitierten Sonderfarbe summer green. Streit Service & Solution GmbH & Co. KG Tullastr. 70 ■ 79098 Freiburg ■ Tel. 07 61/ 50 49 60 ■ www.streit.de in Freiburg bei Streit inhouse Das Else Kröner-Promotionskolleg „MOTI-VATE“ am Universitätsklinikum Freiburg erhält ab Oktober 2015 für weitere drei Jahre eine Förderung von 750.000 Euro. Die Else Kröner-Frese- nius-Stiftung unterstützt damit die Aus- bildung von Doktorandinnen und Dok- toranden aus der Medizin, die sich in ihrem Promotionsprojekt auf die Wis- senschaft konzentrieren. Die Abkür- zung MOTI-VATE steht für „Molekulare und translationale Forschung in Frei- burg, Verantwortungsvolle Ausbildung, Tatkräftige Ermutigung“. Unter der Lei- tung von Prof. Dr. Heike Pahl und Prof. Dr. Robert Thimme arbeiten Doktoran- den dort seit 2012 an wissenschaftlich- klinischen oder experimentellen Dis- sertationen. Neben finanzieller Unter- stützung und Weiterbildungsangebo- ten profitieren die Nachwuchsforsche- rinnen und -forscher von individueller Betreuung und Begleitung. Eine neue, an der Universität Frei- burg koordinierte Forschungsgruppe untersucht, warum bei sozialen Insek- ten wie Bienen, Ameisen oder Termi- ten kein Zusammenhang zwischen Fruchtbarkeit und Lebenserwartung besteht. Bei höheren Lebewesen sind beide Faktoren in der Regel miteinan- der verknüpft: Je höher die Fruchtbarkeit ist, desto geringer ist die Lebenserwar- tung und umgekehrt. Bei sozialen In- sekten leben die fruchtbarsten Indivi- duen dagegen deutlich länger als andere. Um diesem Phänomen auf den Grund zu gehen, beeinflussen die Wissenschaftlerinnen und Wissen- schaftler zwei wesentliche Faktoren – Ernährung und Fruchtbarkeit – und beobachten die Auswirkungen. Ziel ist, die biologischen Gesetze über Frucht- barkeit, Langlebigkeit, Alterung und Gesundheit genauer zu verstehen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert das Vorhaben mit 2,2 Millionen Euro für drei Jahre. Sprecherin der Gruppe ist die Freiburger Evolutions- biologin Prof. Dr. Judith Korb. Promotionskolleg „MOTI-VATE“ Forschergruppe untersucht Alter und Fruchtbarkeit bei sozialen Insekten Wissenschaftlerinnen und Wissen- schaftler der Universität Freiburg können sich ab sofort online in die überarbeitete Expertendatenbank der Universität Freiburg eintragen. Mit ei- nem neuen Layout und zahlreichen Er- weiterungen wurde die bestehende Datenbank deutlich verbessert: So kön- nen Expertinnen und Experten ihren Eintrag künftig um ein Portraitfoto er- gänzen. Journalistinnen und Journalis- ten können diese Fotos zugleich für ihre Publikationen nutzen. Experten haben außerdem die Möglichkeit, ihre Daten nicht mehr nur selbst, sondern von ei- ner von ihnen benannten Person pfle- gen zu lassen. Neu ist auch die zusätz- liche Suchoption über Kategorien wie etwa Anthropologie, Chemie oder Spra- chen und Literatur. Diese erweiterte Einteilung vereinfacht die Suche nach Experten für bestimmte Themen. Gebündeltes Wissen in der neuen Expertendatenbank www.pr.uni-freiburg.de/ service/expertdb  www.uniklinik-freiburg.de/medizin2/ moti-vate.html  scheinlichkeit für erfolgreich abge- legte Einzelzellen in einer Zellkultur- Platte, also eine Zelle je Töpfchen, liegt mit unserem Drucker bei 90 bis 95 Prozent. Andere Verfahren errei- chen nur ungefähr 30 Prozent.“ Das Bundesministerium für Wirt- schaft und Energie und der Euro- päische Sozialfonds fördern die universitäre Ausgründung in dem Förderprogramm EXIST-Forschungs- transfer. „Bei der Antragstellung für EXIST und bei der Firmengründung hat uns das Gründerbüro der Univer- sität Freiburg unterstützt und beraten“, sagt Gross. Im Mai 2015 erhielt das Unternehmen zudem eine Startfinan- zierung von 1,1 Millionen Euro vom High-Tech-Gründerfonds und einem Privatinvestor. „Mit dieser Investition können wir unser Produkt fertigstellen und neue Mitarbeiter beschäftigen.“ r funktioniert wie ein Tintenstrahl- drucker, aber statt Tinte füllt eine Zelllösung die Kartusche des Einzel- zelldruckers. André Gross, Dr. Peter Koltay, Jonas Schöndube und Benjamin Steimle von der Professur für Anwen- dungsentwicklung am Institut für Mikro- systemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg haben das Laborgerät entwi- ckelt und 2014 die „cytena GmbH“ ge- gründet, die den Drucker anbietet. Beim Drucken bewegt sich der Druckkopf des Geräts über eine Zellkultur-Platte mit vielen, nur wenige Millimeter großen Töpfchen, die mit ei- nem Nährboden gefüllt sind. und gibt einen kleinen Trop- fen ab, der jeweils eine einzi- Einzelzellen kommen zum Einsatz, wenn moderne Wirkstoffe, so genann- te Biologicals, entwickelt und Zell- linien hergestellt werden. Außerdem benötigen Wisschenschaftlerinnen und Wisschenschaftler sie, um einzelne Zellen für die Krebs- und Stammzell- forschung genetisch zu analysieren. Die Zellen selbst sind mit dem bloßen Auge nicht erkennbar, die Tropfen, in denen sie transportiert werden, jedoch schon. Gross haucht einen Objektträ- Wesentliche Bestand- teile des Tropfenerzeugers sind eine Druckerkartusche aus Kunststoff, ein kleines Stäbchen Darüber hinaus hat das Team ein Kontrollsystem eingeführt, das ihr Laborgerät scheinlichkeit für erfolgreich abge- legte Einzelzellen in einer Zellkultur- Platte, also eine Zelle je Töpfchen, liegt mit unserem Drucker bei 90 bis Präzisionsarbeit: Die Wahrscheinlichkeit für erfolg- reich abgelegte Einzelzellen, also eine Zelle je Töpf- chen, liegt mit dem Drucker bei 90 bis 95 Prozent – andere Verfahren erreichen nur eine Erfolgsquote von etwa 30 Prozent. FOTO: CYTENA GMBH www.uniklinik-freiburg.de/cci Eine Termitenkönigin (weiß) legt täglich 20.000 Eier und kann, ebenso wie der König (braun), mehr als 20 Jahre alt werden. Die kleinen Tiere sind Arbeiter, die steril sind und nur zwei bis drei Monate lang leben. FOTO: JUDITH KORB 032015 Tullastr. 70 ■ 79098 Freiburg ■ Tel. 0761/ 504960 ■ www.streit.de

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