2016 12 tk spez lw labor der zukunft

LABORWELT Nr. 5/2016 – 17. Jahrgang

Labor der Zukunft rnet: e t In im ll e u t Ak elt.de www.laborw L05_01_tk12_16_Titel.indd 1

30.11.2016 16:37:56 Uhr

Copyright © 2016 PerkinElmer, Inc. 400347_04. All rights reserved. PerkinElmer® is a registered trademark of PerkinElmer, Inc. All other trademarks are the property of their respective owners.

WE AUTOMATE YOUR SCIENCE

NOT JUST YOUR SAMPLE PREP

In scientific research labs, your procedures, protocols, and personnel are changing all the time. You have to be nimble and flexible, doing more with less—and your liquid handling has to work right along with you. So we deliver true walkaway automation, freeing you up for more data analysis, more experimentation, more science. We’ve even automated your setup process, making it easy to learn and use. Best of all, we can automate your science because we get your science—from first assay to final analysis. PerkinElmer automated liquid handling solutions. We’ve automated the most important application of all: Yours.

www.perkinelmer.com/AutomatedLiquidHandling

L05_02_tk12_16_PerkinElmer.indd 1

30.11.2016 16:38:07 Uhr

Intro Labor der Zukunft

Neue Technologien erobern Life Sciences Thomas Gabrielczyk, Redaktion LABORWELT Nach der Entzifferung des Humangenoms und der Erkenntnis, dass lesen können noch längst nicht verstehen heißt, bringen die Life Sciences in immer kürzerem Takt Methoden hervor, um Vorgänge im Körper in möglichst vielen molekularen Facetten zu begreifen. Längst hat das molekulare Profiling Einzug in medizinische und biologische Labore gefunden. Zunehmend übernehmen dabei Hochleistungsrechner das Erkennen der molekularen Muster, die mit bestimmten biologischen Prozessen assoziiert sind. Was eine neue Hypothese begründen kann und was wissenschaftlicher Nonsense ist, bleibt aber bis auf weiteres auch im Labor der Zukunft dem menschlichen Geist überlassen.

Abb.: Cellbricks GmbH, Berlin

Loss- and Gain-of-Function-Mutationen, die mit den hochpräzisen und einfach zu handhabenden CRISPR-Cas9-Genscheren ins Genom von Krankheitsmodellen eingeführt wurden, sollen es endlich ermöglichen, Krankheitenursächlich zu verstehen. Die Vision: zuvor anhand der molekularen Signatur ausgewählte Patientenpopulationen gezielt behandeln, statt wie bisher an Symptomen herumzudoktern. Eine Verdopplung der Umsätze sagen Analysten des weltgrößten Marktforschungsinstitutes Markets&Markets daher dem Genome Editing vorher: Bis 2019 soll der Markt mit jährlich 14% auf 3,5 Mrd. US-Dollar wachsen.

Naturnahe Modelle Ein großes Problem für Medikamentenentwickler sind trotz des Fortschrittes bei der funktionellen Genanalyse noch die Krankheitsmodelle, in denen diese vorgenommen wird.

LABORWELT

L05_03_tk12_16_intro_tg.indd 3

Stellen diese die In-vivo-Situation wirklich realistisch nach? Während Stammzellforscher nie sicher sein können, wie realistisch ihre aus Körperzellen reprogrammierten induziert pluripotenten Stammzellen (iPSCs) nach Differenzierung in Minigewebe die tatsächlichen Verhältnisse im Körper simulieren, kranken selbst moderne Tiermodelle daran, dass sie etwa 50% der später im Menschen beobachteten Toxizitäten präklinisch nicht abbilden. Einen Weg weisen nun Zell- und Gewebeforscher: Nach Vorlagen von Patientenorganen gedruckte, dreidimensionale Gewebe versprechen zumindest die naturgetreue und reproduzierbare Nachbildung der Zellarchitektur im Zellverband. Krebsforscher nutzen zunehmend die 3D-Modelle, um die komplexen Interaktionen von Tumorzellen mit ihrer Umgebung und dem Immunsystem zu untersuchen. Auch an künstlichen Lymphknoten wird bereits gebastelt. Aber auch Neurowissenschaftlern helfen die Modelle, die

spezifischen biochemischen Milieus zu untersuchen, die ähnlichen Klassen von Neuronen im menschlichen Gehirn ganz unterschiedliche Eigenschaften verleihen. Nicht nur Forscher des Comprehensive Cancer Center Berlin (vgl.

S. IX), sondern auch Laboranbieter haben bereits begonnen, das Gespräch mit der Handvoll Unternehmen zu suchen, die in dem jungen Feld des 3D-Bioprinting aktiv sind.

Stratifizieren statt verallgemeinern Die Erkenntnis, dass biologische Prozesse sich nicht einfach in ein Schema pressen lassen, sondern abhängig vom genetischen Umfeld ganz verschiedene Ausprägungen zeigen, führt zu einer immer stärkeren Digitalisierung der Life Sciences: Nachdem Bemühungen gescheitert sind, Genvarianten zu finden, die bei einem großen Anteil der Träger krankheitsrelevant sind, konzentrieren sich Großprojekte von Unternehmen unter dem Stichwort „Real World Data“ oder von anwendungsorientierten Forschern darauf, Krankheitsrelevanz im genetisch individuellen Kontext zu erkennen.

Die dafür benötigte Rechenpower ist immens.

Doch obgleich offen ist, ob Big Data nicht nur auf dem Papier medizinisch sinnvolle Korrelationen aufspüren kann, wird massiv in die Korrelationswissenschaften investiert: In Deutschland in den Aufbau einer Telematikinfrastruktur zwecks Datenaustausch und -transfer, in den USA, damit Google-Tochter Verily die medizinischen Daten von einer Million US-Amerikanern im Rahmen der Personalised-Medicines-Initiative analysieren kann. Für die Laborarbeit ganz praktische Konsequenzen hat die Digitalisierung schon heute: Per Handy fernsteuerbare Fermenter müssen nicht, wie bisher, am Wochenende per Hand eingerichtet und angeimpft werden.

17. Jahrgang | Nr. 5/2016 | III

30.11.2016 16:38:17 Uhr

Labor der Zukunft Interview

3D-Druck von Gewebe: Realistischere Modelle Schon während seines Pharmaziestudiums spielte Cellbricks-Gründer Lutz Kloke nach eigenen Worten „mit 3D-Druckern herum“. Als ihm der Tissue Engineering-Experte Roland Lauster dann einen Job anbot, nutzte er die Chance, sein Projekt zu starten. Er handelte mit Lauster das Dissertationsthema 3D-Druck von menschlichen Geweben aus – und war fortan auf sich selbst gestellt, da niemand am Institut etwas davon verstand. Vier Jahre später ist ein 3D-Drucker-Prototyp bei Partnern im Beta-Testing und das Thema in Forschung sowie Pharma angekommen. Versprechen die gedruckten, durchbluteten Gewebe doch nicht weniger als Krankheitsmodelle, die bessere Voraussagen über die Sicherheit und Wirksamkeit von Wirkstoffen gestatten als bisher.

LABORWELT Wie entstand die Idee, eine Firma zu gründen, die 3D-Drucker nutzt, um menschliche Gewebe zu drucken?

Kloke Die Idee zur Firmengründung kam bei der Arbeit am Organ-on-a-chip der Firma TissUse, die mein Doktorvater Roland Lauster und Uwe Marx aus dem Institut für Biotechnologie ausgegründet haben. Wir fragten uns, wie kommen wir an geeignete Organe heran, und da habe ich gesagt: Wir drucken die. Ich habe dann vor gut fünf Jahren damit begonnen, 3D-Drucker zu bauen, die menschliche Gewebe mittels Stereolithographie aus Zellen drucken. Seit 2015 sind wir über EXIST-Forschungstransfer gefördert und haben aktuell die vierte Prototypen-Generation. Diese kann drei sogenannte Biotinten mit einer Auflösung von 10 bis 50 µm drucken. Natürlich sind wir und das gute Dutzend Firmen im Feld des 3D-Bioprinting natürlich noch weit davon entfernt, funktionierende menschliche Organe zu drucken. Aber funktionelles Leber- und Plazenta-Gewebe für das Drug Screening können wir bei Cellbricks bereits herstellen.

Das wird auch eine der ersten Anwendungen der noch sehr jungen Technologie sein.

LABORWELT Wie alt ist denn diese Art des anwendungsorientierten 3D-Gewebedrucks?

Kloke Die Zahl der Publikationen zu 3D-Zellkulturen steigt seit etwa sechs Jahren rapide an. Das ist ein geradezu embryonales Alter für eine Technologie, die Erkenntnisse aus technischen und biologischen Disziplinen zusammenführt.

Drucken können viele und es war auch unsere Anfangsidee, 3D-Gewebedrucker zu bauen und zusammen mit den Verbrauchsmaterialien und Biotinten zu verkaufen. Allerdings kamen so viele Anfragen nach fertig gedruckten Geweben, IV | 17 Jahrgang | Nr. 5/2016

L05_04-5_tk12_16_Interview_Cellbricks_Wisstg.indd 4

LABORWELT Wie realistisch stellen die Modelle denn die Verhältnisse in vivo nach?

Kloke Mit unserem zum Patent angemeldeten Verfahren können wir sehr schnell, präzise und – vor allem – reproduzierbar sehr komplexe 3D-Strukturen und Kombinationen von Zellen nach CAD-Vorlagen drucken. Noch sind diese nicht vollständig physiologisch. Denn für jedes gedruckte Gewebe oder Organ braucht es eine Matrix, in der sich die Zellen wohlfühlen. Die Biotinte muss also so beschaffen sein, dass die Zelle quasi fühlt: Ich bin Leber. Das ist die Magie des Feldes. Die Ergebnisse, die wir heute erzielen, sind aber trotz aller Beschränkungen hinsichtlich des Wissens über biochemische Nischen und Mikroumgebungen bereits besser als alles, das man zuvor kannte.

LABORWELT Was sind denn Ihre Ausgangsmaterialien?

Dr. Lutz Kloke

Der Firmengründer und Geschäftsführer der Berlin Cellbricks GmbH wechselte 2011 die Seiten: Statt einer Promotion in der Pharmazie der TU Berlin wurde es eine im Tissue Engineering. Hatte Kloke zunächst am Deutschen Rheuma-Forschungszentrum eine Therapie für Lupus erythematodes im Tierversuch entwickelt, fokussierte er am Institut für Medizinische Biotechnologie der TU Berlin ganz auf den 3D-Druck von Zellen.

dass wir beschlossen haben, vermehrt auf unser Know-how im Tissue Engineering zu setzen und zusätzlich Dienstleistungen anzubieten. Da wir momentan nur zu fünft sind, fokussieren wir die firmeneigenen Produkte auf den Druck von durchblutetem Leber-, aber auch von Plazentagewebe. Da an schwangeren Frauen nicht geforscht werden darf, ist der Bedarf an geeigneten Modellen in der Medikamentenforschung recht hoch. Den 3D-Druck aller anderen Gewebe wollen wir zunächst in Partnerschaften anbieten. Momentan haben wir ein knappes Dutzend Partner aus Akademia und Industrie.

Kloke Das am besten geeignete Ausgangsmaterial für einen bestimmten 3D-Druck zu finden, ist Teil der Herausforderung und erfordert viel Know-how im Tissue Engineering. Sie können ein Organ schreddern und daraus eine Biotinte machen, sie können aber auch induziert pluripotente Stammzellen differenzieren.

Eine weitere Herausforderung sind die Kulturmedien. Diese sind momentan noch nicht definiert, also noch nicht frei von tierischen Bestandteilen.

LABORWELT Wie sieht denn der Markt für eine Firma aus, die sich in einem so jungen Gebiet bewegt?

Kloke Der größte Markt für Dienstleistungen, also das Drucken fertiger Mini-Gewebe, findet sich derzeit noch in der Akademia. Entsprechend drehen sich unsere aktuellen Kooperationen etwa um das Drucken von Haut, Knorpel oder Leber. Immer mehr Forschungsprojekte nutzen 3D-Gewebe aber auch zur Erforschung der Faktoren, die das Krebswachstum, die Metastasierung und die Immuntoleranz von Tumoren steuern. Größere Firmen ziehen im Gegensatz zu Forschern klar komplette Inhouse-Lösungen vor. Momentan ist der Markt noch klein, es gibt ein halbes Dutzend Firmen, die auf das 3D-Bioprinting spezialisiert sind.

Für Investoren wird das Gebiet erst spannend, wenn Milliardenbeträge winken. Verschiedene Marktstudien sagen dies für 2025 bis 2030 voraus, wenn es zunehmend gelingt, Organfunktionen nachzustellen und Gewebeersatz bereitzustellen.

LABORWELT

30.11.2016 16:38:35 Uhr

Wissenschaft Labor der Zukunft

Ablynx/Evotec

Gene Editing

Breitband-Nanobody löscht Entzündung

Immunschalter



Wissenschaftler der Universitätsklinik Hamburg-Eppendorf und des belgischen Nanobody-Entwicklers Ablynx NV haben einen Mini-Antiköper mit anti-entzündlicher Breitbandwirkung entworfen. Ende November berichtete das Team um Forschungsleiter Friedrich Koch-Nolte, dass der Nanobody selektiv in Immunzellen den therapeutisch bisher nicht ohne schwere Nebenwirkungen ansprechbaren humanen Ionenkanal P2X7 anspricht (Science TranSlaTional Medicine, doi: 10.1126/scitranslmed.aaf8463). Anwendungsmöglichkeiten sehen die Mediziner in der Behandlung von chronischem Schmerz, chronischen Darmentzündungen und bei Multipler Sklerose.

In einem Mausmodell für Nierenentzündung und allergische Kontaktdermatitis reduzierten Injektionen des gegen P2X7 gerichteten Antikörpers die Entzündungsreaktion und milderten die Krankheitssymptome. In Anwesenheit von ATP vermittelt P2X7 normalerweise das Aussenden entzündungsfördernder Signale geschädigter Zellen. Was



Aufwind für die Immuntherapie. Mittels CRISPR-Cas9-Gene Editing ist es einer deutschfranzösischen Forschergruppe geglückt, die für die Aktivierung von B-Zellen und antikörperbildenden Plasmazellen essentiellen Gene zu identifizieren (Proc. naTl . acad. Sci., 113(44):12514-12519). Um ihr Genfunktionsscreening durchführen zu können, isolierten die Forscher vom Deutschen Rheumaforschungszentrum, der Charitè, dem Berliner MaxDelbrück-Centrum für Molekulare Medizin und dem CRNS in Marseille primäre Immunzellen aus CAS9-transgenen Mäusen und erreichten eine durchschnittliche Knock-out-Effizienz von rund 80% in B-Lymphozyten. die Forscher optimistisch stimmt: bei Versuchen mit menschlichem Blut verhinderte der P2X7-spezifische Nanobody die Ausschüttung proinflammatorischer Zytokine 1.000-mal wirksamer als andere niedermolekulare Immunsuppressiva. Die Wissenschaftler sind deshalb überzeugt, eine echte Arzneimittelinnovation gefunden zu haben.

Innovation

Stammzellen

Förderung 

Die Käthe und Josef Klinz-Stiftung im Stifterverband hat ein neues Förderprogramm für die Stammzellforschung aufgeleg t.

Unterstützt werden Forschungsvorhaben mit humanen adulten Stammzellen. Von besonderem Interesse sind dabei Projekte zur Differenzierungskapazität humaner adulter Stammzellen sowie ihr Potential hinsichtlich der Regeneration von geschädigten Organen und Geweben. Für einen Zeitraum von bis zu drei Jahren können Mittel in Höhe von insgesamt 20.000 Euro für Verbrauchsmaterialien und wissenschaftliche Geräte zur Verfügung gestellt werden.

Altersbedingte Krankheiten

Hunger Games IGEM-Award für 3D-Bioprinting Den ersten Platz beim IGEM-Wettbewerb für Innovationen der synthetischen Biologie hat Anfang November in der Kategorie „Overgraduate“ ein Team um den Münchener Biochemiker und seriellen Firmengründer Arne Skerra eingefahren. „Die beteiligten Studierenden von TUM und LMU haben eine neuartige Methode entwickelt, die es ermöglicht, intakte Gewebe und möglicherweise sogar komplette Organe mit Hilfe eines 3D-Druckers herzustellen“, so Skerra.

LABORWELT

L05_04-5_tk12_16_Interview_Cellbricks_Wisstg.indd 5

„Möglich wurde dies durch die Kombination der synthetischen Biologie, molekularen Biotechnologie mit dem Protein-Design und den Ingenieurwissenschaften.“ Anders als andere 3D-Drucker druckt Skerras Printer nicht Zellen Schicht für Schicht in eine gelatineartige Gerüststruktur. Stattdessen nutzt er eine Bio-Tinte für den direkten 3D-Druck lebender Zellen, die Biotin und Streptavidin als strukturgebenden Zweikomponentenkleber nutzt.



Kalorienrestriktion gilt als lebensverlängernd. Im Menschen konnte die in Modellorganismen gemachte Beobachtung allerdings bisher nicht eindeutig bestätigt werden.

Auf die Suche nach der Hungerpille hat sich Anfang November eine Allianz von Wissenschaftlern der Universität Groningen und des Fraunhofer IME ScreeningPort in Hamburg begeben. Wohlwissentlich, dass der Durchschnittsbürger charakterlich zu schwach zum Fasten ist, suchen die Partner nach molekularen Angriffspunkten für Medikamente, „die in ihrer Wirkung mit der einer verringerten Kalorienzufuhr vergleichbar sind“. Ziel dabei: dem altersbedingten körperlichen Verfall und damit einhergehenden Krankheiten Einhalt gebieten.

17. Jahrgang | Nr. 5/2016 | V

02.12.2016 12:31:04 Uhr

Advertorial

››› MEDIFUNDO

BioEcho: Erstmals Alternative zu Silica-Adsorptionsmethode BioEcho Life Sciences will den DNA/RNA-Präparationsmarkt revolutionieren. Als Alternative zur bisher üblichen Silica-Adsorptionsmethode hat die Firma eine Aufreinigungstechnologie entwickelt, die schneller und einfacher ist und eine höhere Qualität bietet. nigungen und inhibitorischen Komponenten befreit. Vielmehr bleibt die Nukleinsäure unangetastet, während Verunreinigungen durch eine speziell designte Matrix abgefangen werden (Abb.). Nur ein Säulenzentrifugationsschritt ist dabei notwendig, nach welchem sich das Zielmolekül in hochreiner Form im Durchlauf der Säule befindet. Dieser Ansatz erklärt auch, warum die Wiederfindung etwa von genomischer DNA in der Regel höher ist als bei Silica-Kits: Verluste durch eine nicht vollständige Bindung an eine Matrix, während mehrerer Waschschritte und einer nicht 100%igen Desorption vom Silicamaterial entfallen. Zudem basiert die gesamte Verfahrenschemie auf physiologischen, nicht-denaturierenden Bedingungen, wodurch die enzymatische Lyse biologischer Proben – etwa durch Proteasen – deutlich effizienter abläuft und höhere Mengen an Nukleinsäuren freisetzt.

Die Isolation von Nukleinsäuren in reiner Form ist ein Multi-Milliarden-Euro-Wachstumsmarkt, der durch den Fortschritt in der Sequenzierungstechnologie, der personalisierten Medizin und dem steigende Bedarf an Diagnostik stetig vorangetrieben wird. Derzeit wird der DNA/RNA-Präparationsmarkt von Produkten dominiert, die auf der Silica-Adsorptionsmethode basieren. Diese wurde vor knapp 30 Jahren in den Markt eingeführt und erlaubte eine im Vergleich zu den damaligen langwierigen Protokollen schnellere und einfachere Gewinnung von Nukleinsäuren. Die neu gegründete Firma BioEcho Life Sciences hat mit ihrer revolutionären Ein-Schritt-Technologie nun eine

VI | 17. Jahrgang | Nr. 5/2016

L05_06-7_tk12_16_Advertorial_Medifundo.indd 6

neue Generation von DNA/RNA-Reinigungsprodukten entwickelt, die den Ansprüchen an eine Molekularbiologie des 21. Jahrhunderts gerecht wird: Im Vergleich zur Benchmark Silica-Präparation ist das BioEcho-Ein-SchrittVerfahren erheblich schneller und einfacher im Handling sowie bei Qualität und Quantität der Ausbeuten deutlich überlegen. Darüber hinaus ist die Technologie umweltfreundlicher.

Das neue Verfahren funktioniert nach einem vollständig anderen Prinzip als die Silica-Methode mit ihrem Bind-wash-elute-Ansatz: Nicht das Zielmolekül (z. B. DNA) wird an eine Silicaoberfläche gebunden und anschließend durch Waschschritte nach Möglichkeit von Verunrei-

Schnelleres Verfahren und höhere Ausbeuten Auf Basis des Ein-Schritt-Verfahrens wurden erste Kits für verschiedene Anwendungszwecke entwickelt, die nun vertrieben werden. Am Beispiel des EchoLUTION Tissue DNA Kits zur Reinigung von genomischer DNA aus tierischen Geweben verdeutlichen sich die genannten Vorteile gegenüber dem bisherigen Standard Silica-Präparation: Protokolldauer: mehr als 3-mal schneller (37 min vs. 1 h 56 min) Komfort: ca. 3-mal weniger Arbeitsschritte (8 vs. bis zu 21 Arbeitsschritte) Performance: 2- bis 7-fach höhere Wiederfindung von gDNA. Neben der Isolierung genomischer DNA aus Geweben wurde ein Kit für Blut und Zellkultu-

Abb.: medifundo

Die Ein-Schritt-Technologie von BioEcho ist schneller und einfacher als die heute noch übliche Silica-Adsorptionsmethode. Die Reinigungsmatrix trennt sämtliche Verunreinigungen effizient ab, die DNA befindet sich im Säulendurchlauf.

LABORWELT

01.12.2016 14:32:57 Uhr

Advertorial

ren entwickelt, Kits für RNA sollen ebenfalls folgen. Die Einfachheit des BioEcho workflows macht die Ein-Schritt-Technologie interessant für Anwendungen wie geschlossene Kartuschensysteme etwa für Point-of-Care-Produkte und allgemein für Prozesse, in denen es auf Geschwindigkeit ankommt. Erste Entwicklungen in Kooperation mit Partnern befinden sich in Vorbereitung.

Die eingesetzte Verfahrenschemie verzichtet vollständig auf chaotrope, denaturierende Salze wie Guanidin-Hydrochlorid und auf organische Lösungsmittel wie Ethanol, die in Spuren häufig in Eluaten bei Silica-basierten Kits enthalten sind und nachfolgende Reaktionen wie die PCR und andere enzymatische Reaktionen stören. Dies wird als Ursache für die immer wieder beobachteten Sensitivitätsprobleme oder gar Ausfälle von PCR-Nachweisreaktionen angesehen. Im Ergebnis legt dies nahe, dass das BioEcho-Verfahren eine robustere und sensitivere Diagnostik erlauben wird.

In quantitativen PCR-Versuchen zeigt sich eine bis zu 16-fach höhere PCR-Sensitivität (4 CtZyklen früherer Nachweis). Dies prädestiniert das Ein-Schritt-Verfahren für anspruchsvolle diagnostische Anwendungen wie die Infektions- oder Krebsdiagnostik. Die konsequente Nutzung von Lösungen auf rein wässriger Ba-

Hintergrund Was ist Medifundo?

Medifundo bringt kapitalsuchende LifeSciences-Unternehmen und mit der Branche vertraute Investoren zusammen. Die Gründer Marcus Irsfeld und Peter Biewald haben sich auf die Fahne geschrieben „Crowdinvesting“ als Finanzierungsalternative oder -ergänzung zu etablieren. Der Branchenfokus bedeutet hier auch, dass im Gegensatz zu anderen Plattformbetreibern Medifundo primär Investoren anspricht, die mit der Gesundheitswirtschaft vertraut sind. Durch diese „Expert-Investoren“ haben die Firmen zusätzliche Marketingeffekte, da diese auch potentielle Kunden oder Multiplikatoren sind.

Wie funktioniert Crowdinvesting? * Die Crowdfinanzierung erfolgt internetbasiert und setzt auf eine Vielzahl von Anlegern. Ansprache und Abwicklung erfolgt über eine Online-Plattform. Kapitalsuchende Unternehmen können sich so mittels Nachrangdarlehen über eine breite Masse finanzieren. Anleger haben die Möglichkeit, über kleine Investments – der Mindestbetrag liegt bei 250 Euro – in eine der zukunftsträchtigsten Branchen zu investieren und ein eigenes diversifiziertes Portfolio zu etablieren. Die relativ hohen Risiken bei Frühphasen-Unternehmen werden durch Renditen von 20% p.a. und mehr belohnt.

ankommt wie in der molekularen Point-ofCare-Diagnostik. Darüber hinaus kann BioEcho im Vergleich zur etablierten Konkurrenz mit seinen konsequent nachhaltigen Verfahren und Produkten punkten, die erheblich zur Müllvermeidung im Labor beitragen können.

Finanzierungskampagne auf Crowdinvestingplattform Medifundo Eine ganze Reihe von Patentanmeldungen befindet sich in Vorbereitung, um die Kerntechnologie vor Nachahmern zu schützen. Zudem ist die Entwicklungspipeline gut gefüllt: einer der nächsten Schritte von BioEcho ist die Entwicklung von Produkten für die molekulare Diagnostik. Dazu kommen Projekte für innovative Produkte für sehr interessante Zukunftsmärkte wie Liquid Biopsy und Next Generation Sequencing. Zudem verzeichnen die Rheinländer vermehrt Anfragen nach Auftragsentwicklungen. So soll schon im kommenden Jahr das Produktportfolio signifikant erweitert werden. Der wichtigste Schritt aber ist – auch angesichts des ausgeprägten Wettbewerbs – die Etablierung der Marke BioEcho sowie die Vermarktung der Kit-Produkte und der Aufbau eines Distributionsnetzes.

Um diese Vorhaben zu realisieren, hat sich das Management für die CrowdinvestingPlattform Medifundo als Finanzierungspartner entschieden. Diese hat sich auf den Bereich Life Sciences fokussiert und kann daher eine große Branchenkenntnis sowie ein Expertennetzwerk miteinbringen, durch das Crowdund Angelinvestments kombiniert werden können (s. Hintergrund). Einer der großen Vorteile der branchenfokussierten Crowdfinanzierung ist zudem der Marketingeffekt: Die Ansprechpartner und Investoren, die über die verfügbaren Kommunikationskanäle erreicht werden können, sind oft zugleich potentielle Kunden. Bislang ist BioEcho durch Business Angels und durch Einlagen des Managements finanziert. Die verbleibende Lücke von 500.000€ soll nun mittels Crowdinvesting über Medifundo.de geschlossen werden.

Kontakt Peter Biewald peter.biewald@medifundo.com www.medifundo.de/bioecho

Abb.: medifundo

* Warnhinweis: Der Erwerb dieser Vermögensanlage ist mit erheblichen Risiken verbunden und kann zum vollständigen Verlust des eingesetzten Vermögens führen.

Robustere und sensitivere Diagnostik

sis sowie die geringe Zahl an Arbeitsschritten hat auch die Vermeidung von Plastikmüll um 70% und damit verbundene Kosteneinsparungen bei der Entsorgung von biomedizinischem Abfall zur Folge, die bei einem Forschungsinstitut leicht im Tonnenmaßstab pro Jahr bzw. im sechsstelligen Euro-Bereich liegen kann.

Die BioEcho Life Sciences GmbH wurde 2016 von den Gründern Dr. Markus Müller und Dr. Frank Schäfer ins Leben gerufen, nachdem Technologie und erste Produkte entwickelt worden waren. Beide Gründer sind seit mehr als zwanzig Jahren in der Biotech- und Diagnostikindustrie aktiv und waren einen Großteil ihrer Karriere beim Weltmarktführer Qiagen für die Isolierung von Nukleinsäuren in führenden Positionen tätig. Neben ersten guten Daten im technologischen Bereich bietet auch das Marktumfeld gute Voraussetzungen für eine positive Entwicklung des jungen Unternehmens. Der Markt ist durch globale Player wie ThermoFisher Scientific, Qiagen und Promega gut etabliert worden, hat ein Volumen allein im Forschungssegment von ca.

2,2 Mrd. US$ (2016) und wächst mit jährlich etwa 10% überdurchschnittlich schnell.

Die etablierten Anbieter im Bereich genomische Probenvorbereitung setzen alle die 30 Jahre alte Silica -Methodik mit ihren angedeuteten Nachteilen ein. BioEcho sieht hier gute Möglichkeiten, langfristig signifikante Marktanteile zu sichern – unter anderem in Bereichen, in denen es zunehmend auf Einfachheit und Schnelligkeit

Dr. Frank Schäfer frankschaefer@bioecho.de www.bioecho.de LABORWELT

L05_06-7_tk12_16_Advertorial_Medifundo.indd 7

17. Jahrgang | Nr. 5/2016 | VII

01.12.2016 14:33:07 Uhr

Labor der Zukunft PCR

Kosteneffizienz durch Probenminimierung Melanie Kelm, Martin Knoll, Martina Pick, Analytik Jena AG Standardprobenvolumina lassen sich bei verlässlicher Gerätetechnik ohne Qualitätsverlust um bis zu 90% reduzieren. Das zeigen aktuelle Studien mit dem qTOWER3-System.

Abb. 1: qTOWER3 Real-Time PCR-System (Analytik Jena) Ein stetig steigender Durchsatz an täglich zu bearbeitenden Proben und die wachsende Anzahl an molekularbiologischen Tests erfordern neben zeitlichen Aspekten vor allem die Betrachtung des Kostenfaktors.

Um die Qualität der Ergebnisse weiterhin zu gewährleisten, sollten die eingesetzten Verbrauchsmaterialien – wie PCR-Platten, Strips oder Tubes und die Reagenzien-Mixe – nicht vordergründig ersetzt werden. Vielmehr kann der Fokus auf das eingesetzte Reaktionsvolumen in vielen PCR- und Real-Time PCR-Applikationen gerichtet werden. Unter der Voraussetzung einer zuverlässigen Gerätetechnik können Standard-Probenvolumina um bis zu 90% reduziert werden.

die ideale Temperaturkontrollgenauigkeit des integrierten Silberthermoblockes mit ± 0,1 °C dazu bei, die eventuellen Variationen zwischen den Proben auf ein absolutes Minimum zu senken.

Unter Verwendung humaner, genomischer DNA eines sequenzspezifischen Primerpaares und des zweifach konzentrierten innuMIX qPCR MasterMix SyGreen (Analytik Jena), wurde ein 136 bp großes Fragment des SRY-Gens in Echtzeit amplifiziert. In einer Variation des Reaktionsvolumens wurden in drei technischen Replikaten jeweils 5 µl bis 80 µl des PCR Master Mixes eingesetzt und im Anschluss die Spezifität des Amplifikationsproduktes in einer Schmelzkurve überprüft.

Amplifikationsplots A Amplifikationsplots

Die in Abbildung 2 dargestellten Amplifikationsplots und deren automatisch ermittelten Ct-Werte zeigen deutlich die geringe Abhängigkeit von den jeweils eingesetzten Reaktionsvolumina. Selbst in minimalen 5 µl können Fluoreszenzsignale mit einer geringen Standardabweichung von nur 0,09 in Bezug auf die Ct-Werte in den Replikaten erzielt werden. Auch auf den gesamten Volumenbereich von 5 µl bis 80 µl und je drei Replikaten und somit 27 Amplifikationsplots beträgt bei einem durchschnittlichen Ct-Wert von 26,22 die Standardabweichung lediglich 0,07.

Bestätigt wird die ausgezeichnete Performance in der Schmelzpunktbestimmung. Mit einer mittleren Schmelztemperatur von 79,88 °C und einer Standardabweichung von nur 0,08 °C konnte die Spezifität der Amplifikate sicher belegt werden. Hier ist in 5 µl Reaktionsvolumen keine Standardabweichung messbar. Die Schmelztemperatur konnte über drei Wiederholungen exakt identisch ermittelt werden.

Die Kosten für die Bearbeitung der einzelnen Probe können so enorm gesenkt werden, ohne auf optimierte Reagenzien und Plastikmaterialien verzichten zu müssen. Trotzdem lässt die Flexibilität des Systems zu, dass auch StandardVolumina von 15 µl bis 25 µl, aber auch große Reaktionen von bis zu 80 µl und mehr amplifiziert werden können, wenn es notwendig ist.

Sample volume

Ct

SD(Ct) Tm [°C] SD(Tm)

5 µl

26,17

0,09

79,80

0,00

10 µl

26,19

0,04

79,83

0,06

20 µl

26,18

0,04

79,90

0,00

30 µl

26,13

0,05

79,93

0,06

40 µl

26,20

0,03

79,90

0,10

50 µl

26,25

0,05

79,97

0,06

60 µl

26,29

0,08

79,87

0,06

70 µl

26,30

0,06

79,93

0,06

High-End Real-Time PCR-Technologie

80 µl

26,26

0,01

79,77

0,06

Der qTOWER3 (Abb. 1) basiert auf einem patentierten faseroptischen Shuttlesystem mit acht Lichtleitfasern. Jede der bis zu 96 Proben wird mittels moderner LED-Technik optimal mittig angeregt und die emittierten Fluoreszenzsignale werden hocheffizient detektiert. Randeffekte, die oftmals in kamerabasierenden Systemen zu sehen sind, können so vollständig ausgeschlossen werden. Zusätzlich trägt

overall

26,22

0,07

79,88

0,08

VIII | 17. Jahrgang | Nr. 5/2016

L05_08-9_tk12_16_Experten_AnalytikJena.indd 8

B Schmelzkurvenanalytik

Abb. 2: Amplifikation eines 136 bp SRY-Genabschnittes mit einer initialen Denaturierung von 120 s gefolgt von 40 Zyklen mit der Denaturierung bei 95 °C für 15 s, Annealing bei 60 °C für 15 s und Elongation bei 72 °C für 30 s. Das Fluoreszenzsignal wurde in jedem Zyklus bei 72 °C aufgenommen. A) Amplifikationsplot von je drei technischen Replikaten mit 5 µl, 10 µl, 20 µl, 30 µl, 40 µl, 50 µl, 60 µl, 70 µl und 80 µl Reaktionsvolumen. B) Korrespondierende Schmelzkurven von 60 °C bis 95 °C LABORWELT

30.11.2016 16:39:21 Uhr

Expertenpanel Labor der Zukunft

Die Zukunft liegt in neuen Modellen Prof. Dr. Ulrich Keilholz, Comprehensive Cancer Center der Charité, Berlin; Marc Powers, Senior Director R&D Cell Biology, ThermoFisher Scientific

haben. Unser Projekt hat dabei zwei Facetten: Austherapierten Patienten bieten wir durch das Screenen in ihren 3D-Zellmodellen die Option, die optimale Medikamentenkombination zu finden, auf die sie ansprechen. Zusätzlich suchen wir nach gemeinsamen molekularen Signaturen, die die Stratifizierung von Patientensubgruppen ermöglicht.

Krankheitsmodelle repräsentieren derzeit nur einen Ausschnitt der komplexen menschlichen Physiologie. Das zeigt sich besonders bei der Vorhersage toxischer Wirkungen von Arzneimitteln.

Mehr als 50% der Nebenwirkungen im Menschen werden von den gängigen zweidimensionalen Zellkulturmodellen nicht abgebildet. Abhilfe sollen nun 3D-Organoide schaffen.

Prof. Dr. Ulrich Keilholz ist der Kommissarische Direktor des Charité Comprehensive Cancer Center.

LABORWELT Worin liegt das Potential von 3D-Organoiden bei der Erforschung von Krebs?

Keilholz In 2D-Modellen sehen wir wenig Interaktion der Zellen, während wir in Xenograft-Mäusen, einen kompletten humanen Tumor haben.

3D-Tumormodelle liegen dazwischen, stellen die In- vivo-Situation aber vergleichsweise realistisch nach. Genau das brauchen wir, um Informationen darüber zu erhalten, was in Tu-

moren falsch gelaufen ist, um die Vulnerabilitäten bestimmter molekularer Krebssubtypen zu erkennen und die organspezifische Therapie durch gezielte Wirkstoffe optimal ergänzen zu können. Unlängst haben wir dazu am Charité Comprehensive Cancer Center des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK) ein 2,6 Mio. Euro-EFRE-Projekt namens Precision Oncology and Personalised Therapy Prediction gestartet. Gemeinsam mit den drei Berliner Ausgründungen CPO, EPO und Alacris Theranostics analysieren wir das Genom und Proteom patientenspezifischer Tumore, modellieren die gestörten Tumorpathways und verifizieren die Vorhersagen über die besten Wirkstoffkombinationen in Screenings an den 3D-Zellkulturen und in Xenograft-Modellen.

Die Daten für die Modellierung stammen dabei einerseits aus Tumorprofilen, die am DKTK erstellt wurden. Andererseits nutzen wir externe Datenquellen wie die Literatur oder Daten eines EU-Projektes, in dessen Rahmen wir jüngst 250 kolorektale Karzinome profiliert

Marc Powers

ist Senior Director, R&D Cell Biology, bei ThermoFisher Scientific.

LABORWELT Wo sehen Sie die Hauptmärkte für humane induziert pluripotente Zellen?

Powers Humane induziert pluripotente Stammzellen (iPSCs) eröffnen eine sehr bedeutende Technologie. Die Fähigkeit, praktisch jeden Zelltyp des Körpers aus ihnen herstellen zu können, bietet zahlreiche Anwendungen. Diese reichen vom Studium der Biologie des Menschen in vitro über Krankheitsmodelle, die helfen, neue Therapeutika zu entdecken, bis hin zu zellbasierten Therapien. Obgleich es diese Möglichkeiten auch schon mit embryonalen Stammzellen gab, haben erst iPSCs das Tor zur Erzeugung personalisierter Modelle und Therapien aufgestoßen, und das Ansprechen von Schlüsselcharakteristika auf Zell- und Genomebene ermöglicht.

Premiumprodukte für Labor-Roboter thermal solutions for life science

EndPoint PCR Heizen Kühlen Schütteln

Inkubieren Verifizieren OEM SiLA

Innovativ. Leistungsstark. Präzise.

Integriert auf allen wichtigen Plattformen. vertrieb@inheco.com

L05_08-9_tk12_16_Experten_AnalytikJena.indd 9

02.12.2016 12:31:45 Uhr

Service Verbände

DGHM

LABORWELT-Partner Dt. Ver. Gesell. f.

Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin e.V. (DGKL)

www.dgkl.de

DeutscheGesellschaft für Proteomforschung www.dgpf.org BIO Deutschland www.biodeutschland.org Deutsche Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM)

www.dghm.org

bts (Biotechnologische Studenteninitiativee.V .) www.bts-ev.de Gesellschaft für Genetik

GENE

K TI

ELLSC S

R

AFT FÜ H

GE

www.gfgenetik.de Gesellschaft für Signaltransduktion www.sigtrans.de Gesellschaft für Pharmakologie und Toxikologie

www.dgpt-online.de

Nationales Genomforschungsnetz www.ngfn.de Deutsche Gesellschaft für Neurogenetik www.hih-tuebingen.de/dgng/

Experten diskutieren neue Trends in Mikrobiologie und Krankenhaushygiene  Spannende Diskussionen zu aktuellen Themen der mikrobiologischen Forschung und Diagnostik gab es bei der 68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) e. V. in Ulm. Vom 11. bis 14. September 2016 diskutierten führende Wissenschaftler und Ärzte beim deutschlandweit größten Fachkongress in diesem Bereich neueste Erkenntnisse aus allen Bereichen der Mikrobiologie, Krankenhaushygiene und Infektionskrankheiten.

Insgesamt war die mit mehr als 650 Teilnehmern gut besuchte Jahrestagung der DGHM in der Ulmer Donauhalle eine hervorragende Plattform für den internationalen wissenschaf tlichen Austausch zwischen Experten, Nachwuchswissenschaftlern und der Industrie. Die Resonanz der Teilnehmer über die bestens organisierte Tagung war entsprechend positiv. „Vor allem in zwei aktuellen Themenkomplexen, der Entwicklung und klinischen Testung neuer Impfstoffe und der Diagnostik und dem Management von multiresistenten Keimen in Krankenhäusern, konnten wir die wissenschaftliche Diskussion fördern“, so Kongresspräsident Prof. Dr. med.

Steffen Stenger, Ulm. Erste Ergebnisse zu innovativen Therapien wurden anhand von Erfahrungsberichten über den Einsatz neuer Antibiotika, Antikörper und antimikrobieller Peptide vorgestellt.

Der Präsident der DGHM, Prof. Dr. med.

Mathias Herrmann, Münster, verwies auf neuentwickelte Konzepte um die Ausbreitung der multiresistenten Erreger im Krankenhaus einzudämmen und auf kontroverse Dis-

kussionen zum Stellenwert der ScreeningUntersuchungen bei Patienten vor der stationären Aufnahme in ein Krankenhaus. Zum thematischen Schwerpunkt der Entwicklung neuer Impfstoffe wurden Fortschritte beim empfohlenen Impfschutz für die verschiedenen Stämme von Meningokokken vorgestellt. Über die neuesten Forschungsergebnisse zu dem neuen Impfstoff gegen die bakterielle Hirnhautentzündung berichtete die Italienerin Dr. Mariagrazia Pizza, die maßgeblich an der neuen Impfstoffentwicklung beteiligt war.

In den Hauptsymposien stellten international hochrangige Wissenschaftler neue Erkenntnisse zu den Themen Epidemiologie von Durchfallerkrankungen, neuauftretende Infektionserkrankungen sowie aus der mikrobiologischen Grundlagenforschung vor. Ein weiterer Fokus lag auf dem Bereich Lebensmittelmikrobiologie mit neuen Erkenntnissen zu pathogenen Mikroorganismen in Lebensmitteln, Standardwerten für die mikrobielle Kontamination in Lebensmitteln sowie Aspekten der allgemeinen Nahrungsmittelmikrobiologie und Lebensmittelhygiene.

Die 69. Jahrestagung der DGHM wird gemeinsam mit der Jahrestagung der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) unter dem Titel „Microbiology and Infection 2017” vom 5. bis 8.

März 2017 erneut in Würzburg stattfinden.

Kongresspräsidenten sind Prof. Dr. Matthias Frosch, Prof. Dr. Thomas Rudel und Prof. Dr. Jörg Vogel. Weiteres unter www.microbiologyinfection.de.

Netzwerk Nutrigenomik www.nutrigenomik.de DiagnostikNet-BB www.diagnostiknet-bb.de Verband der Diagnostica-Industrie e.V. www.vdgh.de Österreichische Reinraumgesellschaft (ÖRRG) Österreichische Ges. f. Laboratoriumsmedizin & Klinische Chemie

X | 17. Jahrgang | Nr. 5/2016

L05_10_tk12_16_Verbaende_LIB.indd 10

www.oerrg.at

www.oeglmkc.at

STS

STS-Science Award verliehen  Der von der Firma Biomol gesponserte und mit 1.000 Euro dotierte STS-Science-Award geht in diesem Jahr an Prof. Dr. Melanie M. Brinkmann, Leiterin der Arbeitsgruppe Virale Immunmodulation am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig.

Brinkmann erhält die Auszeichnung für ihre Arbeiten am murinen Cytomegalievirus-Protein M35 als neuen negativen Regulator der Typ 1-Interferon-Antwort.

Um lebenslange, chronische Infektionen zu etablieren, müssen Herpesviren die Immunantwort ihres Wirtes aktiv modulieren. Brinkmanns Arbeitsgruppe hat virale Proteine identifiziert,

die diese Modulation vornehmen und den Mechanismus entschlüsselt, wie diese Proteine die essentiellen Schaltstellen der Wirtsabwehr zu Gunsten der viralen Infektion beeinflussen.

Der Preis wurde auf dem 20. Internationalen STS Meeting in Weimar am 11. November verliehen. Die Signal Transduction Society (STS) versteht sich als Plattform für Wissenschaftler unterschiedlicher Disziplinen, die sich mit Aspekten der inter- und intrazellulären Signalübertragung befassen. Das 21. Joint Meeting „Signal Transduction – Receptors, Mediators and Genes“ findet vom 8. bis 10. November 2017 in Weimar statt.

LABORWELT

30.11.2016 16:40:00 Uhr

Labormarkt im Umbruch (32) Serie

Sartorius: Mission Nordamerika auf Kurs Dr. Martin Laqua, Redaktion LaboRweLt

Abb.: Sartorius AG

wurde zum Beispiel 2015 in der dortigen Zentrale in Bohemia (USA) ein neues Ausbildungsund Anwendungszentrum eröffnet. Dass der Expansionsplan aufgeht, macht Sartorius regelmäßig in seinen Geschäftsberichten deutlich: „2015 konnten wir in Nordamerika erneut das Marktwachstum übertreffen und somit weitere Marktanteile hinzugewinnen.“ Ein Blick in den Bericht belegt außerdem ein gesteigertes Interesse von Bio-Rad an Sartorius: Die US-Firma hat bei den Stammaktien ihren Anteil seit 2010 um knapp 10% auf nun 34% erhöht.

Weniger Akquisitionen als angedacht Wer solch gute Firmenkennzahlen vorzuweisen hat, der tut sich schwer, diese durch den Zukauf von weniger gut verdienenden Technologieanbietern zu verwässern. Hier gilt es, eine gute Balance zu finden. Die 2020-Strategie hat Sartorius vorsorglich angepasst und Anfang 2016

Kunden in der Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie nutzen Sartorius‘ pH-Meter, waagen und Geräte zur Messung von Leitfähigkeit und Feuchtigkeitsgehalt.

LABORWELT

L05_11_tk12_16_LMiU_Sartorius_ml.indd 11

Umsatz: 1,1 Mrd. Euro Operatives Ergebnis: 192 Mio. Euro Umsatzrendite (nach Steuern): 10,5% Börsenwert: 5,1 Mrd. Euro (28.11.2016) Mitarbeiter: 6.185 (31.12.2015) Vorstandsvorsitzender: Joachim Kreuzburg Umsatzanteile nach Region

Milliardenschwere Übernahmen sind gang und gäbe im Labormarkt. Grund genug, in dieser LaboRweLt-Serie einen blick auf die wichtigsten akteure zu werfen. ein Vergleich mit unserem ersten blick auf Sartorius vor sechs Jahren (L aborweLt 6/2010) belegt eine Verdopplung des Umsatzes und eine beeindruckende Verzehnfachung des börsenwerts der Göttinger Firma. wie schon damals mit der Strategie „Sartorius 2020“ angekündigt, ist das Unternehmen konsequent auf die zwei Sparten biopharmakaproduktion und Laborinstrumente ausgerichtet worden. Mit dem bereich Industrial technologies wurde anfang 2015 das letzte aus dem Rahmen fallende anhängsel veräußert. Das ausgegebene Ziel von 2 Mrd. euro Umsatz bis zum Jahr 2020 scheint erreichbar – auch dank der guten entwicklung in Nordamerika.

Grundlage für das Durchbrechen der Schallmauer von 2 Mrd. Euro ist das organische Wachstum. „Beide Sparten wachsen weiterhin schneller als die jeweiligen Märkte“, so die Bilanz von Konzernchef Joachim Kreuzburg bei der Vorstellung der 9-Monats-Zahlen im Oktober. „Gegenüber dem Vorjahreszeitraum konnten wir unseren Umsatz um 17,9% und den Gewinn um ein Viertel erhöhen.“ Die operative Gewinnmarge soll für das Gesamtjahr 2016 die 25%-Marke übertreffen. Vor allem besagte Marge war der Grund, dass Kreuzburg schon lange die 700 Mitarbeiter zählende Sparte Industrial Technologies (Intec) veräußern wollte. Mit etwa 10% war sie dem Firmenlenker zu mickrig. Ende 2014 fand sich mit dem japanischen Technologiekonzern Minebea schließlich ein Käufer. Für die als Bremsklotz identifizierte Wäge- und Kontrolltechnologie erhielten die Göttinger 90 Mio. Euro.

Sartorius‘ Wachstum wird derzeit durch die Stärkung und Reorganisation der Vertriebs- und Servicekapazitäten in Nordamerika befeuert. So

Sartorius AG (2015)

EMEA 45%; Nord- und Südamerika 34%; Asien/Pazifik 21% Umsatzanteile nach Sparten Bioprocess Solutions 72,6%; Lab Products & Services 27,4%

verkündet, dass Akquisitionen wohl weniger Umsatz zum Gesamtergebnis 2020 beitragen werden als zu Beginn des Programms vor fünf Jahren prognostiziert. Die jüngst erworbenen Unternehmen Biooutsource, Cellca und Ksep steuerten einen nicht-organischen Wachstumsbeitrag von immerhin „gut 2%“ bei.

Ausgehend vom Brot-und-Butter-Geschäft mit Einwegprodukten und Medien ist Sartorius dabei, Marktanteile im Bereich der frühen Wertschöpfungskette – insbesondere der Prozessentwicklung – von Konkurrenten wie Eppendorf oder Danaher/Pall zu ergattern.

Zuletzt stärkte Sartorius den Bereich Prozessentwicklung mit dem Erwerb der englischen TAP Biosystems Group plc (2013, 33 Mio. Euro), der deutschen Cellca GmbH (2015, 26,5 Mio. Euro), der schottischen Biooutsource Ltd. (2015, 30,6 Mio. Euro), und dem US-Einwegzentrifugenhersteller Ksep Holdings, Inc. (2016, unbekannter Kaufpreis).

Obwohl das Zuliefergeschäft für biopharmazeutische Produktionsprozesse im Vordergrund steht, wurde das zweite Standbein – das Laborgeschäft – nicht vernachlässigt. 2011 erweiterte Sartorius zum Beispiel sein Produktportfolio um Pipetten der finnischen Biohit Oyj, die für 68 Mio. Euro aufgekauft wurde. In diesem Jahr übernahm Sartorius außerdem die US-Firma Intellicyt für rund 81 Mio. Euro in bar. Der Zellscreening-Spezialist mit 55 Mitarbeitern soll laut Sartorius in den vergangenen Jahren deutlich zweistellige Wachstumsraten vorzuweisen gehabt haben und Ende 2017 die Gewinnschwelle erreichen. Zudem sicherten sich die Göttinger Know-how zur automatisierten Virustiterbestimmung in Zellkulturproben (USFirma Virocyt für 14 Mio. Euro) für ihre Sparte Lab Products & Services.

Verglichen mit den wilden Jahren nach 2000, in denen die Bioprozesssparte aus dem Boden gestampft wurde, ist das 1870 gegründete Urgestein der deutschen Industrie gerade in ruhigem Fahrwasser. Da darf die Frage gestattet sein: Was kommt eigentlich nach 2020?

16. Jahrgang | Nr. 4/2015 | XI

01.12.2016 14:34:49 Uhr

Labor der Zukunft Produktwelt CEM GmbH

Greiner Bio-One GmbH

Sarstedt AG & Co.

2. Generation der Peptidsynthese

Schluss mit Ausbleichen und Meniskuseffekt

Zellkultureinsätze für alle Fälle

Das Liberty Blue als Mikrowellen-PeptidSynthesizer der 2. Generation ermöglicht die schnelle Synthese von reinen Peptiden und schwierigen Sequenzen in wenigen Stunden.

Ein Überblick: l Noch schneller: Nur 4 min. Zykluszeit ermöglichen die Synthese in Stunden statt in Tagen. l Noch sparsamer: Bis zu 90% Einsparung an Lösungsmitteln erhöht den Umwelt- und Arbeitsschutz – und spart Geld. l Noch universeller: von Kleinstmengen für die PNA-Synthese bis zu 5 mmol l Noch flexibler: zum Beispiel 27 Positionen für Reagenzien, Umbenennen von Reagenzien l Noch einfacher: Intuitive Software erleichtert das Programmieren von Sequenzen. Die einfache Technik mit wenigen Ventilen und Sensoren vereinfacht den Service. l Beobachtung der Reaktion mit der Kamera

Das neue Slide CELLview™ besteht aus einem transparenten Kunststoffobjektträger mit einem eingebetteten 0,17 mm starken Deckglasboden und einer schwarzen, abnehmbaren Kompartimentierung. Diese unterteilt das Slide in 10 runde Näpfchen, welche der Größe einer 96-Well-Platte entsprechen.

Der Einsatz einer Mehrkanalpipette ist somit möglich und Pipettiervorgänge werden deutlich vereinfacht.

Die neuen Sarstedt Tissue Culture (TC)-Inserts sind einfach zu handhabende, hängende Einsätze für 6-, 12- und 24-Well-Zellkulturplatten aus dem Portfolio von Sarstedt. Zusammen mit den TC-Platten bilden die Inserts ein 2-Kompartimenten-Zellkultursystem, welches die In-vivo-Situation simuliert und es dem Nutzer ermöglicht, eine Vielzahl von Experimenten durchzuführen.

Die Sarstedt TC-Inserts sind asymmetrisch im Well positioniert, so dass auf einer Seite ein breiter Spalt für das komfortable Pipettieren mit zum Beispiel serologischen Pipetten entsteht. Während das stabile Gehäuse aus hochtransparentem Polystyrol hergestellt wird, besteht der Boden aus einer ultradünnen, mikroporösen PET-Membran: l Für eine optimale Zelladhäsion sind beide Seiten der Membran oberflächenbehandelt (TC-behandelt). l Die Membran besitzt eine definierte Porendichte und ist mit fünf verschiedenen Porengrößen (0,4 bis 8 µm) erhältlich.

Mit der typischen Synthesezeit von wenigen Stunden ist das Liberty Blue eine Alternative zu Parallel-Synthesizern. So wird beispielsweise das 76mer Peptid Ubiquitin mit über 60% Reinheit in weniger als vier Stunden im Liberty Blue synthetisiert! Die einzelnen Peptide können nach der Entnahme aus dem Gerät schnell aufgereinigt werden, während die nächste Synthese läuft.

CEM GmbH Tel.: +49 (2842) 964 40 www.peptid-synthese.de info@cem.de XII | 17. Jahrgang | Nr. 5/2016

L05_12-13_tk12_16_produkte_ml.indd 12

Durch die konisch-runde Geometrie des Näpfchens werden der Meniskuseffekt reduziert und ein gleichmäßiges Zellwachstum sowie eine optimale Analyse ermöglicht. Das schwarze Material verhindert, dass Streulicht in benachbarte Näpfchen gelangt. Dies garantiert, dass jede Zelle zu Beginn der Aufnahmen die maximale Signalstärke aufweist und die Untersuchung nicht durch Artefakte wie Ausbleichen beeinflusst wird.

Sowohl die Kompartimentierung als auch das darunterliegende Slide besitzen die gleiche alpha-numerische Kennzeichnung und gewährleisten eine eindeutige Identifizierung der jeweiligen Probe. Das Design garantiert ein Höchstmaß an Planarität – eine Voraussetzung für automatisierte Mikroskopie mit höchster Auflösung.

Nach Ablösen der Kompartimentierung kann das Slide wie ein herkömmlicher Objektträger für weitere Analysen eingesetzt oder platzsparend aufbewahr t werden.

Neben einer TC-Oberfläche ist das Slide auch mit einer als Advanced TC™ bezeichneten Oberfläche für sensitive Zellen und komplexe Anwendungen erhältlich.

Greiner Bio-One GmbH Dr. Lara Breth Maybachstraße 2 72636 Frickenhausen Tel.: +49 (7022) 948-0

l Das Sortiment umfasst Membranen mit zwei verschiedenen optischen Eigenschaften – transluzent oder transparent. l Die chemischen Eigenschaften der PETMembran minimieren die unspezifische Bindung von Molekülen. l Die PET-Membran besitzt eine hohe Beständigkeit gegen Chemikalien, so dass viele Standardmethoden zum Fixieren und Färben der Zellen problemlos durchgeführt werden können.

Weitere Informationen zu den neuen TCInserts und dem umfangreichen Zellkultursortiment sind unter www.sarstedt.com abrufbar.

Sarstedt AG & Co. Sarstedtstraße 1, 51588 Nümbrecht Tel.: +49 (2293) 305-0 info@sarstedt.com LABORWELT

30.11.2016 16:40:50 Uhr

Produktwelt Labor der Zukunft Candor Bioscience GmbH

Inheco GmbH

Promocell GmbH

Mehr Stabilität für HRP-Konjugate

Thermocycler konzipiert für die Laborautomation

Schnelle und sensitive Zellproliferations-Assays

Der Verdünnungspuffer HRP-Protector™ für die Langzeitlagerung von Peroxidase-Konjugaten wurde weiter verbessert. Dadurch bleiben darin verweilende Peroxidase-Konjugate noch länger stabil und aktiv. In HRP-Protector verdünnte Konjugate können für lange Zeit auch in sehr niedrigen Endkonzentrationen (40 bis 500 ng/ml) als Ready-to-use-Lösungen gelagert werden.

Daher wird HRP-Protector auch für die Produktion vieler kommerzieller ELISA-Kits sowohl für die Human- und Lebensmitteldiagnostik aber auch bei der Herstellung von Forschungskits verwendet. Besonders für den Einsatz in veterinärdiagnostischen Assays wird HRP-Protector auch in der Variante „animal-free“ angeboten.

Wie die bisherige Formulierung ist auch der neue HRP-Protector ein sehr guter AssayPuffer. Er ist verwendungsbereit und in Volumina von 50 ml (Bestellnummer 222050), 125 ml (Bestellnummer 222 125) sowie 500 ml (Bestellnummer 222 500) erhältlich. Beim Auftreten von Störeffekten empfehlen wir die Verwendung von LowCross®-HRP-Stab als Langzeitstabilisierer für das Konjugat.

Die „On Deck Thermal Cycler“ (ODTC®) 96 & 384 wurden spezifisch für den Einsatz in der Laborautomation entwickelt und können aufgrund ihres minimierten Platzbedarfs und der geringen Höhe auf fast allen Liquid-

Promokines EdU-basierte „Cell Proliferation Kits III“ stellen eine exzellente Alternative zu den klassischen BrdU- und radioaktiven [3H] Thymidin-Assays dar und wurden jeweils für Fluoreszenzmikroskopie, Durchflusszytometrie sowie Hochdurchsatzexperimente mit Fluoreszenz-basierten Mikroplatten-Readern optimiert. EdU (5-ethynyl-2’-deoxyuridin) ist ein Thymidin-Nukleosidanalog, welches in die sich

Candor Bioscience GmbH Tel.: +49 (7522) 795 27-0 Fax: +49 (7522) 795 27-29 info@candor-bioscience.de www.candor-bioscience.de www.readytector.com LABORWELT

L05_12-13_tk12_16_produkte_ml.indd 13

Handling-Plattformen integriert werden.

Durch die neuartige und patentierte VaporChamber-Mount (VCM®)-Technologie wird eine sehr gute thermische Performance ermöglicht, insbesondere bei der Well-to-well-Uniformität in PCR-Plateauphasen. Da der Wärmetransport im Inneren des VCM durch extrem schnelle fluidmechanische Prozesse gesteuert wird, erfolgt der Temperaturausgleich über dem VCM erheblich schneller als in herkömmlichen Heizblöcken und die Blocktemperatur ist nach wenigen Sekunden stabil.

Da die VCM-Technologie eine sehr genaue Temperaturregelung und extrem schnelle Anpassung an sich ändernde Umgebungsbedingungen ermöglicht, kann der Heizdeckel des ODTC während der Temperatur-Plateaus geöffnet werden, ohne dass sich die Temperierungsqualität wesentlich ändert. Dies kann für Pipettierschritte während eines TemperierProzesses genutzt werden. Daher sind sogar molekularbiologische Assays möglich, die einen Workflow aus mehreren, sonst schwer zu automatisierenden Schritten darstellen. Das Be- und Entladen des Gerätes mit PCR-Platten ist im Portrait- und Landscape-Modus mit fast allen üblichen Greifer-Typen möglich. Der ODTC ist geeignet für Einsätze in der Humandiagnostik, zum Beispiel bei NGS-Library-Präparationen, und kann für extrem hohe Durchsätze sogar im 24/7-Modus betrieben werden.

Inheco GmbH Fraunhoferstraße 11 82152 Martinsried Dr. Martin Gajewski Tel.: +49 (89)899 593-105 Andreas Scholle Tel.: +49 (89)899 593-101 www.inheco.com

replizierende Zell-DNA während des Proliferationszyklus eingebaut wird. Im Gegensatz zu den BrdU-Assays beruhen die EdU-basierten Assays nicht auf der Antikörper-Detektion des eingebauten EdU-Nukleosidanalogs und benötigen daher auch keine relativ harte DNA-Denaturierungsprozedur. Stattdessen verwenden die EdUbasierten Zellproliferations-Assays die schnelle und einfache „Klick-Chemie” zur effizienten Kopplung von Fluorophoren an das eingebaute EdU – und ermöglichen somit eine schnellere und sensitivere Detektion und Quantifizierung mit flexiblen Fluoreszenz-Readouts. Die Detektionsprozedur ist schonend für die Zellproben und kompatibel mit „Multiplexing“-Optionen für umfassende Versuchsresultate. Verglichen mit dem BrdU-Assay reduziert der EdU-basierte Assay die Anzahl und Zeit der Protokollschritte.

Promokine bietet drei Varianten des EdUbasierten Kits an: EdU-FM für Fluoreszenzmikroskopie, EdU-FC für Durchflusszytometrie und EdU-HTS für Fluorometer/Fluoreszenz-basierte Mikroplatten-Reader. Jede Kit-Variante ist mit vier verschiedenen Fluoreszenz-Labeln (grün, violett, orange, rot) verfügbar, um eine gute Kompatibilität und Flexibilität mit anderen Markierungs- und Färbereaktionen zu ermöglichen.

Promocell GmbH Sickingenstraße 63/65 69126 Heidelberg www.promokine.info info@promokine.info 17. Jahrgang | Nr. 5/2016 | XIII

30.11.2016 16:40:58 Uhr

Ausblick

Vorschau Heft 2/2017

Entzündung

Kurkumin besser als Kortison 

Curry ist gesund, Angeblich soll das gelbe Pulver Entzündungen und Gelenkschmerzen lindern. Mach einer glaubt sogar, es könne Darmkrebs vorbeugen! Aber warum? Wissenschaftler fanden jetzt heraus: Der im Curry enthaltene Stoff Kurkumin wirkt genau wie Kortison entzündungshemmend.

Als Pharmazeuten der Universität des Saarlandes die Wirkung des Gewürzfarbstoffes auf Zellen untersuchten, in denen

das entzündungshemmende Protein Gilz genetisch ausgeschaltet war, büßte Kurkumin seine entzündungshemmende Wirkung fast vollständig ein (J. Biol. Chem., doi: doi: 10.1074/ jbc.M116.733253). „Wir konnten nachweisen, dass Kurkumin nicht nur unspezifisch wirkt, sondern ganz gezielt eine anti-entzündliche Wirkung entfaltet. Anhand von Versuchsreihen an Zellmodellen können wir belegen,

dass das Gewürz wie Kortison gezielt das Protein Gilz beeinflusst“, erklärt Erstautorin Alexandra Kiemer.

Gilz steht für Glucocorticoid-induzierter Leucin-Zipper. Dieses Protein spielt bei Entzündungen eine Hauptrolle, da es die Hemmung von of NF-kB und die MAP-KinaseAktivierung vermittelt. „Kommt es im Körper zu einer Entzündung, verschwindet dieses Protein jedoch“, erläutert Kiemer. Bisher werden bei Entzündungen Kortisonpräparate verschrieben. Sie sorgen dafür, dass die Produktion des Protein Gilz wiederaufgenommen wird. Das Problem: Das Hormonpräparat kann zu Veränderungen in der Zelle und zu erheblichen Nebenwirkungen führen. Bei dem Curry-Bestandteil ist das anders. „Kurkumin führt ebenfalls dazu, dass speziell Gilz induziert wird, jedoch mit einem ganz anderen Mechanismus als Kortison“, fasst Co-Autorin Jessica Hoppstädter zusammen.

Anders als bei Kortison spielt die Aktivierung des Glucocorticoid-Rezeptors keine Rolle.

Wer indes glaubt, ein Löffel Curry täglich wäre das Allheilmittel – irrt allerdings. „Solche Konzentrationen an Kurkumin kann man durch Verzehr nicht erreichen“, stellt Hoppstädter klar. Hinzu kommt, dass Kurkumin kaum wasserlöslich ist und daher nur unvollständig vom Körper aufgenommen wird. Dennoch: Der Beweis für die entzündungshemmende Wirkung des gelbgoldenen Pulvers könnte helfen, neue Medikamente zu entwickeln, die weniger Nebenwirkungen zeigen als dies bei Kortison der Fall ist.

Aus der laborwelt.de-Galerie

Darmzotten geben Vorbild für Batterie der Zukunft

Thema

Zellanalyse & Screening Ganz im Zeichen der Zellbiologie steht das nächste LABORWELT-Spezial im neuen Jahr, in das Sie, liebe Leser, hoffentlich gut starten.

Neue 3D-Zellmodelle, Anwendungen für die Breakthrough-Technologie CRISPR-Cas9 oder Assays für das zellbasierte Drug Screening gehören zu den Themen des Spezials „Zellanalyse und Screening“. Für Technologieentwickler bietet dieser Themenfokus die Gelegenheit, ihre Technologien und Verbrauchsmaterialien in Gastbeiträgen vorzustellen.

Erscheinungstermin ist der 23. Februar 2017. Beiträge können bis 6. Februar eingereicht werden (Redaktionskontakt: t.gabrielczyk@biocom.de).

Werbekunden erzielen im Umfeld der redaktionellen Beiträge eine hohe Sichtbarkeit. Stichtag für Anzeigenbuchungen ist der 6. Februar 2017. Informationen zu Werbemöglichkeiten geben Oliver Schnell (+49-30-264921-45, o.schnell@biocom.de) und Christian Böhm (+49-30-264921-49, c.boehm@biocom.de) aus dem LABORWELTMarketing-Team.

LABORWELT (ISSN 1611-0854) erscheint 5-mal im Jahr im Verlag der

Im menschlichen Darm sorgen die Darmzotten für eine optimale Verdauung. Sie vergrößern die Oberfläche des Darms, so dass möglichst viele Nährstoffe aufgenommen werden. In der neuentwickelten XIV | 17. Jahrgang | Nr. 5/2016

L05_14_tk12_16_Ausblick_tg.indd 14

Batterie sorgt eine Lage aus winzigen Zinkoxiddrähten auf der Elektrode dafür, dass das aktive Material am Platz bleibt. Diese Visualisierung zeigt das zottenähnliche Batteriematerial.

BIOCOM AG Lützowstraße 33–36 10785 Berlin, Germany Tel./Fax: 030/264921-0 / 030/264921-11 laborwelt@biocom.de www.biocom.de Redaktion Thomas Gabrielczyk, Dr. Martin Laqua Tel.: 030/264921-50 Namentlich gekennzeichnete Beiträge stehen in der inhaltlichen Verantwortung der Autoren. Alle Beiträge sind urheberrechtlich geschützt und dürfen ohne schriftliche Genehmigung des BIOCOM Verlages nicht reproduziert oder verbreitet werden.

© Pixaby (links), Regan/DKFZ (rechts), Teng Zhao (unten)

Impressum

LABORWELT

30.11.2016 16:41:51 Uhr

Europe’s No.

* 1

ZjgdeZVc"W^diZX]cdad\n#Xdb * For almost two decades, European Biotechnology has been the first and foremost information platform reporting on the life sciences in Europe. european-biotechnology.com is ranked No. 1 on Google.com, search terms biotechnology+europe.

L05_15_tk12_16_EB-COM.indd 1

30.11.2016 16:41:26 Uhr

© Smileus/fotolia.com

BIOÖKONOMIE

DE

Wer macht was zur Bioökonomie in Deutschland?

Wo gibt es relevante Ausschreibungen?

Woran wird in der Bioökonomie geforscht?

Das Informationsportal liefert umfassende Daten & Fakten zur nachhaltigen Nutzung biologischer Ressourcen – anschaulich und übersichtlich, für den Laien und den Experten.

L05_16_tk12_biooekonomie-de.indd 1

30.11.2016 17:01:11 Uhr