ChemieXtra 9 2016 by SIGWERB GmbH

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September 2016

Offizielles Organ des Schweizerischen Chemie- und Pharmaberufe Verbandes

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR DIE CHEMIE- UND LABORBRANCHE

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Fachkräfte sind fundamental … … für eine Volkswirtschaft wie die Schweiz: Die zentra-

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len Erfindungen und Innovationen der modernen Zeit – insbesondere des 20. und 21. Jahrhunderts – gehen auf ihre Verdienste zurück. Ohne sie wäre die Schweiz nicht Ursprungsland der Computer-Maus, der LCDAnzeige, der Alufolie oder des künstlichen Hüftgelenks. Entsprechend sind Spezialistinnen und Spezialisten auch der eigentliche Schlüssel zu einem nachhaltigen Wirtschaftswachstum. Ein Fachkräftemangel wirkt sich mittel- und langfristig negativ auf die Schöpfungskraft und die Wettbewerbsfähigkeit einer Volkswirtschaft aus. Um diesem Fachkräftemangel zu begegnen, wurde deshalb vor ein paar Jahren das Programm «MINT Schweiz» lanciert: Der Bund unterstützt damit Projekte und Initiativen, mit denen bei Kindern und Jugendlichen die Kompetenzen in den Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) gefördert werden sollen. Zwischenzeitlich sind die Aktivitäten von «MINT Schweiz» etwas eingeschlafen. Doch nun gibt es wieder einige neue Initiativen oder ältere Projekte werden wiederbelebt. So gab es in diesem Sommer in der ganzen Schweiz die verschiedensten Aktionen zur Förderung naturwissenschaftlichen Interesses: Erwähnt seien hier nur die gut besuchte «Science Week» der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) oder das grosse «Fest der Moleküle» von Ende August in Basel. Allen Veranstaltungen war dabei gemeinsam, bei Kindern und Jugendlichen das Interesse für Fächer wie Chemie oder Biologie zu wecken oder zu verstärken. Offenbar ist es nach wie vor nötig, in der Gesellschaft die Vorteile einer MINT-Ausbildung hervorzuheben und Kinder, aber auch junge Erwachsene – von der Volksschule bis zur Universität – für die entsprechenden Themen zu begeistern. Auch wir beschäftigen uns deshalb, jetzt in der Zeit zwischen Schulende und Studienbeginn, in unserem «Fokus» einmal mehr mit dem

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FOKUS

NEWS

FIRMEN BERICHTEN

Naturwissenschaften in der Schule: MINT

Wie Chemie, Biologie, Informatik und Co. gefördert werden.

Ein Blick zurück und einer nach vorn

CHEMIE Neuer Katalysator zur Wasserstoffproduktion

30-Jahre-Jubiläum bei der MLT AG Labortechnik in WangenBrüttisellen.

Team der Ruhr-Universität Bonn forscht an Alternativen zu Platin.

BIOWISSENSCHAFTEN Mehr Arten, mehr Nutzen

VERANSTALTUNG Von Trends, Effizienz und Automatisierung

Studie zeigt wichtige Funktion der Biodiversität im Wald auf. ILMAC 2016 in Basel bietet einiges an Innovationen.

MEDIZIN Wie das Gehirn die Welt sortiert

78 Neurowissenschaftler finden Ordnungszentrale des Gehirns.

IMPRESSUM

Die Fachzeitschrift für die Chemie- und Laborbranche

Erscheinungsweise 10 × jährlich Jahrgang 6. Jahrgang (2016) Druckauflage 12 000 Exemplare WEMF / SW-Beglaubigung 2015 11 750 Exemplare Total verbreitete Auflage 2 503 Exemplare davon verkauft ISSN-Nummer 1664-6770 Internet www.chemiextra.com

Geschäftsleiter Andreas A. Keller Herausgeber/Verlag SIGWERB GmbH Unter Altstadt 10, CH-6301 Zug Telefon +41 (0)41 711 61 11 info@sigwerb.com www.sigwerb.com Anzeigenverkaufsleitung Thomas Füglistaler Anzeigenverkauf SIGImedia AG Jörg Signer Pfaffacherweg 189, Postfach 19 CH-5246 Scherz Telefon +41 (0)56 619 52 52 info@sigimedia.ch Chefredaktion Peter C. Müller Unter Altstadt 10 CH-6301 Zug Telefon +41 (0)41 711 61 11 redaktion@sigwerb.com

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Copyright Zur Veröffentlichung angenommene Originalartikel gehen in das ausschliessliche Verlagsrecht der SIGWERB GmbH über. Nachdruck, fotomechanische Vervielfältigung, Einspeicherung in Datenverarbeitungsanlagen und Wiedergabe durch elektronische Medien, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlags. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Copyright 2016 by SIGWERB GmbH, CH-6301 Zug

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I N H A LT S V E R Z E I C H N I S

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WIRTSCHAFT Brechen bald einmal «feine Zeiten» an?

Wie war das Klima zu Neros Zeiten?

Deutsche Chemie zieht Halbjahresbilanz 2016.

UMWELT

Kalk im Patara-Äquadukt gibt Aufschluss über die Vergangenheit.

FORSCHUNGSWELT 112

Mehr Behandlungskapazität für Tumorpatienten

WERKSTOFFE Gute Perspektiven für den Chemie- und Anlagenbau

Paul Scherrer Institut (PSI) baut aus.

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VERFAHRENSTECHNIK

Neuartiges Verfahren für Siliciumcarbid überwindet Grenzen.

Vielversprechende Innenbeschichtung

FTI forscht an neuen Materialien für Konservendosen.

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VERBANDSSEITEN Auf zum Familienausflug!

Hays Schweiz orientiert über Fachkräfte-Index im Life Sciences-Bereich.

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Bild: Fotolia

FOKUS

Das Interesse für die Naturwissenschaften, wie zum Beispiel Chemie, sollte schon in der Volksschule geweckt werden.

Von der Förderung der Chemie, Biologie und Informatik

Naturwissenschaften sind ein Muss Der Sommer ist nicht nur die Zeit der Schul- und Lehrabschlüsse oder des baldigen Starts zu einem Studium, sondern auch der Labor-Aktivitäten für Kinder und Jugendliche im Rahmen von Ferienaktionen. Eines ist dabei allen Momenten gemeinsam: Die sogenannten MINT-Fächer (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik) spielen bei vielen dieser Aktivitäten eine wichtige Rolle.

Peter C. Müller Das Streben nach Verbesserung seiner Lebensumstände durch den Einsatz von Technik begleitet den Menschen, seit er vor etwa 2,6 Millionen Jahren die ersten Werkzeuge hergestellt hat. Viele der grossen Entwicklungssprünge unserer Zivilisation lassen sich auf naturwissenschaftliche Erkenntnisse und neue technische Errungenschaften zurückführen: Viehzucht, Ackerbau, Architektur, das Rad, die Schrift, Bewässerungstechnik, die Schifffahrt – ohne sie wären die antiken Hochkulturen undenkbar. Zwar wurde dieser Vorwärtsdrang über die Jahr24

tausende immer mal wieder gebremst, doch grundsätzlich blieb das Verhältnis vieler Menschen zur Technik bis ins Zeitalter der Industrialisierung geprägt von der Hoffnung auf ein besseres Leben.

Wie ein Gewitter! Ein erster Rückschlag kam mit der Ausbreitung von rauchenden Fabrikschloten und der «Fliessbandarbeit» im frühen 19. Jahrhundert. Es ist kein Zufall, dass die frühe Industrialisierung und das Zeitalter der Romantik zeitlich zusammenfallen. Es wurde ein Gegensatz geschaffen zwischen einer

vermeintlich ursprünglichen Natur und der zerstörerischen Technologie des Menschen. Goethe brachte in Wilhelm Meisters Wanderjahre 1821 zu Papier, was wohl viele seiner Zeitgenossen beschäftigte: «Das überhandnehmende Maschinenwesen quält und ängstigt mich, es wälzt sich heran wie ein Gewitter!» Die Angst vor der existenzbedrohenden Technik konnte auch in Gewalt umschlagen, wie der «Maschinensturm» in diversen europäischen Ländern zeigte. So zerstörten auch in der Schweiz, im Zürcher Oberland, im Jahre 1832 einige Heimarbeiter eine Spinnerei und Weberei. 9/2016

FOKUS

Fortschrittseuphorie und Technologiefeindlichkeit

Bild: Titanic-Ar tefakte-Ausstellung

Gegen die Jahrhundertwende hin änderte sich die Stimmung radikal. Weite Kreise der europäischen Bevölkerung wurden von einer Technikeuphorie erfasst. Man bejubelte die immer schnelleren Eisenbahnen, die ersten Automobile, die Erschliessung der Alpen durch kühne Bergbahnen und die grossen Ozeandampfer. Diese Aufbruchstimmung erhielt einen ersten Knick, als 1912 die «Titanic» einen Eisberg rammte. Mit ihr versank ein Schiff, das wie kein anderes den Triumph des Maschinenzeitalters symbolisiert hatte. Noch viel einschneidender aber waren die traumatischen Ereignisse der beiden Weltkriege, als technische Errungenschaften erstmals zur millionenfachen Vernichtung von Menschenleben eingesetzt wurden. Die vor allem von europäischen Autoren geäusserte Technologiekritik der Nachkriegszeit steht denn auch in scharfem Kontrast zum Tempo, mit denen sich neue Erfindungen wie Kühlschränke oder das Fernsehen in den 1950er-Jahren ausbreiteten.

Im Jahr 1912 rammte die «Titanic» einen Eisberg und erschütterte das Technologievertrauen der Menschen.

Solar-Impuls lässt grüssen Verschwunden ist die Fortschrittsskepsis seither nie ganz. Dem Siegeszug von Computern und Smartphones zum Trotz wurde sie immer wieder aufs Neue befeuert – beispielsweise durch die Katastrophe von Tschernobyl (1986). Dies hat dazu geführt, dass viele Menschen heute in einem ausgesprochen ambivalenten Verhältnis zu Naturwissenschaft und Technik leben: Fasziniert von der neusten Entdeckung im Weltraum, den Fortschritten in der Luftfahrt oder den Möglichkei9/2016

ten des aktuellsten Tablet-Computers, und gleichzeitig unsicher, welche Auswirkungen Gentechnik, künstliche Intelligenz oder Nanotechnologie auf uns haben.

Fortschritte in der Luftfahrt faszinieren – dies zeigt auch die Solar Impulse.

Nicht so populär Sich selbst auf diesen Wissensgebieten zu profilieren, scheint für junge Menschen heute weniger naheliegend zu sein als in früheren Generationen. Das ist bemerkenswert angesichts der Tatsache, dass die Digitalisierung und Automatisierung die Gesellschaft und die Arbeitswelt fundamental verändern. Einer der Gründe ist, wie die internationale Rose-Studie («Relevance of Science Education») belegte, der zunehmende Wohlstand: Ist eine Gesellschaft materiell abgesichert, sinkt die Bereitschaft, tendenziell anstrengende Ausbildungswege auf sich zu nehmen. Das spiegelt sich auch in der vergleichsweise niedrigen Popularität von MINT-Fächern (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik) in der Schule wider – auch in der Schweiz.

mal so schnell gewachsen wie die Zahl aller Beschäftigten in der Schweiz. Gemäss jüngsten Schätzungen werden für IKT-Stellen bis 2022 über 80 000 Fachkräfte benötigt, insbesondere Software-Entwickler. Zwar konnte die Zahl der entsprechenden Bildungsabschlüsse zuletzt gesteigert werden. Doch das reicht nicht einmal annähernd, um die Lücke zu schliessen, die sich bei einer politisch gewollten Zuwanderungsbeschränkung öffnen wird. Bis 2022 muss mit einem Mangel von 30 000 Berufsleuten im Bereich IKT gerechnet werden. Eine exakte Abschätzung für den gesamten MINT-Bereich ist schwierig. Doch mit welchen Indikatoren man auch misst: Die Indizien weisen eindeutig darauf hin, dass sich das Problem laufend verschärft. Bereits 2011 hat der Bundesrat deshalb eine Fachkräfte-Initiative lanciert.

Technik: Eine Männerdomäne? Oft ist in Berufsrichtungen, die viel mit Technik zu haben, auch ein gewisses Frauendefizit auszumachen. Die Gründe für die mangelnde Präsenz weiblicher Fachkräfte in technischen Berufen sind dabei vielfältig. Die meisten Handwerksberufe sind in westlichen Ländern seit Jahrhunderten hauptsächlich von Männern ausgeübt worden. Entsprechend gal-

Mangelnder Nachwuchs für MINT-Berufe Für eine Volkswirtschaft wie die Schweiz, deren Erfolg zu grossen Teilen auf Innovation und technischem Fortschritt gründet, ist diese Skepsis oder Gleichgültigkeit gegenüber MINT aber höchst problematisch. Seit längerer Zeit besteht in nahezu allen technischen Berufen ein Mangel an Arbeitskräften – der im Inland ausgebildete Nachwuchs reicht bei Weitem nicht aus, um die grosse Nachfrage abzudecken. Im Bereich Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) wird das Phänomen seit einigen Jahren systematisch untersucht. Die Zahl der Berufstätigen in diesem Feld ist in den letzten 25 Jahren vier-

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FOKUS

ten auch das Ingenieurwesen und der technische Fortschritt (mit seiner häufigen Nähe zur Rüstungsindustrie) in der breiten Öffentlichkeit bis vor Kurzem als klassische Männerdomäne. Die Identifikationsfiguren aus diesen Bereichen sind fast ausnahmslos männlich. Diese gesellschaftlichen Rahmenbedingungen waren für den Zugang von Frauen zu MINT-Ausbildungen und -Berufen nicht förderlich und wirken bis heute nach. Eindrücklich zeigte sich dies auch bei einer breit angelegten Befragung für den MINT-Nachwuchsbarometer im Sommer 2012: 64 Prozent der Schüler, aber nur 40 Prozent der Schülerinnen gaben an, in ihrem Interesse für Technik innerhalb der Familie gefördert worden zu sein. Als Vorbilder in diesem Bereich wurden durchgehend die Väter und Grossväter genannt. Besonders kam der Geschlechterunterschied bei der Einschätzung der eigenen technischen Fähigkeiten zum Vorschein.

Ungeliebte Mathematik?

schlechtern gleichermassen unbeliebt. An dieser Einstufung hat sich in den letzten 30 Jahren kaum etwas geändert, und sie spiegelt sich auch in den Leistungen: In keinem Fach gibt es so viele ungenügende Noten wie in der Mathematik.

MINT-Förderung ist unabdingbar Lange Zeit hat man die geschilderte Situation mehr oder weniger gleichgültig zur Kenntnis genommen. Ein Wecksignal waren die im Jahr 2000 erstmals durchgeführten PISA-Tests (Programme for International Student Assessment). Die Leistungen der Schweizer Schülerinnen und Schüler wurden damals sogar schlechter eingestuft als der Durchschnitt der OECD-Staaten, insbesondere in den Bereichen Lesen und Naturwissenschaften. Neben den PISA-Zahlen haben auch die zahlreichen Aufrufe und Initiativen aus der

Anspruchsvolle Berufe Tätigkeiten in der Industrie – zum Beispiel Chemielaborantin, Polymechaniker, Automatikerin, Elektroniker oder Softwareentwicklerin – sind anspruchsvoller geworden, weil die Aufgaben heute vielseitiger und komplexer sind. Die jungen Menschen benötigen deshalb hohe Kompetenzen in den MINT-Fächern, um eine anspruchsvol-

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Ins Bild passt auch die Beliebtheit der MINT-Fächer an den Gymnasien. Bei den Jungs finden sich insbesondere Physik und Naturwissenschaften in den vorderen Rängen. Bei den «Girls» hingegen landet die Physik abgeschlagen auf dem letzten Platz. Nur geringe Unterschiede gibt es bei der Einschätzung des Fachs Mathematik: Es ist im Durchschnitt bei beiden Ge-

Mathematik gehört in der Schule nicht zu den beliebtesten Fächern.

Wirtschaft ihre Wirkung nicht verfehlt. Dass die MINT-Kompetenzen und die entsprechende Berufsbildung gestärkt werden müssen, gilt heute weitherum als unbestritten. Der Staat hat sie sich auf seine Fahnen geschrieben, die Universitäten und Fachhochschulen haben reagiert, und nicht zuletzt wird die Problematik auch immer wieder in den Medien thematisiert. Der allgegenwärtige technologische Wandel und insbesondere die Digitalisierung machen augenfällig, dass es sich die Schweiz nicht leisten kann, ihre Nachwuchsförderung in diesem Bereich zu verschlafen. Auf dem Spiel steht nichts Geringeres als die langfristige Sicherung des Werk- und Innovationsplatzes Schweiz. Und es reicht nicht aus, den Status quo zu verteidigen, denn die Anforderungen an MINT-Fachkräfte in der Wirtschaft steigen permanent. Heute wird in fast allen entsprechenden Berufen ein deutlich höheres Kompetenzniveau verlangt als noch vor zehn Jahren.

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Bild: Siegfried

le Lehre erfolgreich abschliessen zu können. Und diese Anforderungen sind längst nicht mehr nur auf die industriellen Berufe beschränkt. Heute wird auch von kaufmännischen Angestellten erwartet, dass sie eine Homepage selbstständig bewirtschaften können, und in vielen handwerklichen Berufen kommen informatische Anwendungen zum Einsatz. Die Tendenz ist eindeutig: MINT-Fächer werden in Zukunft für immer mehr Berufe an Bedeutung zulegen. Da sich das Interesse an naturwissenschaftlich-technischen Themen aber in den seltensten Fällen erst im Erwachsenenalter entwickelt, muss es bereits in der Volksschule geweckt werden. Und die Voraussetzungen dafür sind durchaus vorhanden. Denn diese Behauptung sei hier gewagt: Nahezu alle Erstklässler finden ihre ersten Rechenoperationen spannend, sind von einfachen chemischen Experimenten fasziniert oder lösen gerne ein Problem mit Hilfe des Computers. Von Skepsis oder Technikfeindlichkeit ist diesen jungen Menschen noch nichts anzumerken. Die Herausforderung auf Stufe Volksschule und später auch auf der Sekundarstufe besteht also darin, diese anfängliche Entdeckerfreude zu erhalten und das Interesse an MINT-Themen bis ins Erwachsenenalter zu verankern.

Tätigkeiten in der Industrie, zum Beispiel als Chemielaborant, sind anspruchsvoller geworden.

Beispiele erfolgreicher MINT-Förderung In der Schweiz gibt es mittlerweile eine Vielzahl an Initiativen, die das Ziel verfolgen, die MINT-Ausbildungen populärer zu machen. Mehrere Kantone haben sich die MINT-Förderung mittlerweile auf ihre Fahnen geschrieben, und auch die Fachhochschulen und Universitäten ziehen mit. Der Bund unterstützt diese Bestrebungen seit 2014 via Akademien der Wissenschaften 9/2016

Bild: ETH Zürich

FOKUS

Die ETH Zürich unterstützt oft das schulische Angebot mit eigenen Initiativen.

Schweiz (vor allem SATW und SCNAT) mit dem Förderprogramm «MINT Schweiz», welches diverse Projekte fördert und Netzwerkanlässe organisiert. «Science et Cité», eine mit den Akademien verbundene Stiftung, bietet unter anderem Wissenschaftsferien, Schülerforen und -labore sowie Ausstellungen an. Die ETH unterstützt mit ihrem Ausbildungs- und Beratungszentrum oder dem MINT-Zentrum das schulische Lernangebot mit eigenen Initiativen. Aber vor allem auch seitens der Wirtschaft wurden diverse Programme angestossen und unterstützt.

Experimentieren und spielerisch lernen Es ist sinnvoll, diese bestehenden Instrumente noch bekannter zu machen und, wo möglich, zu koordinieren. Alle Ansätze sind vielversprechend und bauen darauf, junge Menschen spielerisch für die MINT-Thematik zu begeistern. Dies ist eine zwingende Voraussetzung: In einigen MINT-Fächern, insbesondere aber in der Mathematik, nimmt die Freude am Unterricht erfahrungsgemäss dann drastisch ab, wenn das spielerische Experimentieren durch einzuübenden Prüfungsstoff ersetzt wird. Statt Neues zu entdecken, gibt es ein klares Richtig oder Falsch, zementiert durch die Benotung der erbrachten Leistung. Wer

Mathematik nicht mehr als neugieriges Entdecken, sondern nur noch als mühsames Nachvollziehen fremder Gedankengänge erlebt, verliert rasch die Lust am Mit- und Weiterdenken. Deshalb ist es wichtig, dass der Experimentierfreude durch entsprechend offene Aufgabenstellungen und Lernformen auch auf den höheren Schulstufen ausreichend Platz eingeräumt wird. Gerade im Mathematikunterricht haben die angewandten Lernformen und die Motivation offenbar eine klar höhere Bedeutung für den schulischen Erfolg als die individuelle Intelligenz, wie eine Langzeitstudie der Universität München kürzlich aufzeigen konnte.

Vermittlung einer MINT-Denkweise Ein zentraler Bestandteil jeder MINT-Förderung muss es sein, den Jugendlichen die diesen Fächern zugrunde liegende Denkweise zu vermitteln. Dazu gehören erstens das Erkennen und Definieren von Problemen und Fragestellungen. Es geht also darum, eine zugrunde liegende Problematik genau zu formulieren. Darauf aufbauend muss – zweitens – mittels Experimentieren und dem Anwenden von wissenschaftlichen Instrumenten und Methoden eine Lösung gesucht werden. Diese Lösung muss – drittens – überprüft 57

FOKUS

Bild: PHGR

gebaut wird. Die Attraktivität des Unterrichts auf allen Schulstufen hängt ausserdem stark von den eingesetzten Lehrmitteln ab. Auch diese sollten den spielerischen Zugang zu MINT-Themen noch stärker betonen und Bezüge zum Alltag aufzeigen. Im Zuge der aktuellen Lehrplanrevision müssen ohnehin viele Lehrmittel neu konzipiert werden – diese Gelegenheit gilt es zu nutzen. Gleichzeitig müssen auch die Aus- und Weiterbildungen an den Pädagogischen Hochschulen auf eine fokussierte und fachkompetente Umsetzung des Lehrplans 21 abzielen.

Ausflug ins MINT-Camp.

und wenn nötig korrigiert werden. Zu guter Letzt ist es wichtig, dass die erarbeitete Lösung auch verständlich kommuniziert wird – und zwar so, dass ein Gegenüber von der Eignung dieser Lösung überzeugt wird.

Verstärkte MINT-Förderung Gerade im Hinblick auf die MINT-Themen bietet die aktuelle Lehrplan-Reform grosse Chancen, die es zu nutzen gilt. Der Lehrplan 21, der erste gemeinsame Lehrplan für die Volksschulen aller deutsch- und mehrsprachigen Kantone, orientiert sich grundsätzlich an Kompetenzen, welche die Schülerinnen und Schüler erwerben sollen. Wissen soll also nicht nur erlernt, sondern vor allem auch fächerübergreifend angewendet werden können.

MINT-Förderung

auf allen Schulstufen 2012 wurde die separate Benotung der naturwissenschaftlichen Fächer (Chemie, Physik und Biologie) für die Matura wieder eingeführt und deren Stellenwert am Gymnasium somit wieder erhöht. An manchen Gymnasien werden mittlerweile auch eigentliche MINT-Klassen geführt. In der Volksschule war in den letzten Jahrzehnten hingegen eine andere Tendenz zu beobachten. Die Lektionentafel wurde mit etlichen neuen Inhalten befrachtet, allen voran mit dem Unterricht für eine zweite Fremdsprache. Es sollte aber auf allen Schulstufen von der Volksschule bis zum Gymnasium sichergestellt werden, dass der MINT-Unterricht tendenziell aus- und sicher nicht ab-

Motivierte Lehrerschaft Dreh- und Angelpunkt für einen guten MINT-Unterricht sind ausserdem motivierte und fähige Lehrkräfte. Deshalb ist es einerseits eine Frage der richtigen Selektion und andererseits einer entsprechenden Ausbildung, motivierende Lehrkräfte in die

MINT-Projekte in der Schweiz: Eine kleine Übersicht RobOlympics Seit mittlerweile 14 Jahren finden an der Hochschule für Technik Rapperswil (HSR) die «RobOlympics» statt: Ein Wochenende, an welchem sich Lernende der Sekundarstufen aus der Schweiz und Deutschland spielerisch mit Robotern auseinandersetzen und Wettkämpfe austragen können. Aus einheitlichen Lego-Bausätzen werden durch die Teams Roboter gebaut und eigenhändig programmiert, um anschliessend in verschiedenen Kategorien die gestellten Aufgaben je nachdem schnell oder effizient zu bewältigen. www.robolympics.ch explore-it Gegründet wurde «explore-it» vor mehr als zehn Jahren als Forschungs- und Entwicklungsprojekt der Pädagogischen Hochschule Wallis (PHVS) und der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW). Die Idee: Lehrerinnen und Lehrer werden mit Materialien ausgestattet, die für Kinderhände ab der 4. Klasse geeignet sind und es erlauben, technische Grundprinzipien individuell zu

erkunden. Die Bausätze können zu einem günstigen Preis beim Verein bestellt werden. www.explore-it.ch SimplyScience «Simply Science» ist eine Stiftung, die Kindern und Jugendlichen von 8 bis 18 Jahren die faszinierende Welt der Naturwissenschaft wie der Chemie und Biologie, aber auch der Technik näherbringt. Altersstufengerecht werden auf der Internetplattform witzige Geschichten, Spiele, Wettbewerbe und Experimente angeboten, die sich mit Technik und Naturphänomenen auseinandersetzen. www.simplyscience.ch tunSchweiz Eine weitere Stiftung, die «tunSchweiz», koordiniert die Aktivitäten der Verbände Swissmem und swissT.net sowie vieler regionaler Partner, um Kinder und Jugendliche für Naturwissenschaften und Technik zu begeistern. Sie unter-

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FOKUS

Bild: ZHAW

Klassenzimmer zu bringen. Falsch wäre es allerdings, die Aufwertung des MINT-Unterrichts über die obligatorische Einführung bestimmter Lernformen und -instrumente erzwingen zu wollen. Die Methodenfreiheit muss gewährleistet bleiben – es führen viele Wege zum Ziel. Ein Erfolg versprechender Ansatz ist der Fokus auf attraktiven MINT-Unterricht innerhalb von Weiterbildungsangeboten für erfahrene Lehrkräfte. Der Kanton Bern hat mit solchen Angeboten im Rahmen seines Pilotprojekts «Bildung und Technik» von 2013 bis 2015 sehr positive Erfahrungen gemacht.

Öffnen der Klassenzimmer Niemandem käme es in den Sinn zu behaupten, dass Kindern der Schulzahnarzt nicht zugemutet werden könne, weil dieser keine pädagogische Ausbildung besitze. Niemand protestiert, wenn auf einer Exkursion der Bienenzüchter, die Bäuerin, der Tierpfleger oder die Leiterin der Abwasserreinigungsanlage den Schülerinnen und Schülern Sachverhalte erklären, auch wenn sie keine pädagogische Ausbildung vorweisen können. Die konkrete Erfahrung und der direkte Bezug zu Beruf und Lebensumfeld legitimieren ausreichend, dass diese Expertinnen und Experten im Unter-

Faszinierende Zellen: Schülerinnen während der «Science Week» der ZHAW.

richt zu Bezugspersonen werden können. Es stellt sich deshalb die Frage, weshalb Gleiches nicht vermehrt auch für Informatiker, Ingenieurinnen oder Forschende gelten soll. Fachpersonen, welche die Erkenntnisse der Chemie oder Mathematik im Alltag bzw. in ihrem wirtschaftlichen Umfeld anwenden, könnten einen sehr nützlichen Beitrag leisten, um die Sinnhaftigkeit des jeweiligen Unterrichts zu verbessern. Solche Experten fi nden sich

stützt ein- oder mehrmals jährlich eine grosse Werkstatt, eine sogenannte «tun» an einer Publikumsmesse in Bern, Zürich, Basel oder in der Ostschweiz. Hier können Schulklassen oder auch einzelne Kinder mit ihren Eltern spannende Erfahrungen in verschiedensten MINT-Bereichen sammeln. www.tunbasel.ch NaTech Education Dieser Verein setzt sich für die Förderung der Naturwissenschaften und des Technikverständnisses auf der Primar- und Sekundarstufe ein, fördert die Schaffung von entsprechenden Lehrmitteln in der Volksschule und engagiert sich, damit die Bildungsziele, die zum Verständnis von Technik und Naturwissenschaften führen, im Lehrplan verankert sind. www.natech-education.ch IngCH: Engineers Shape our Future Der 1987 gegründete Verband IngCH will die Öffentlichkeit für die zentrale Bedeutung der Technik in Wirtschaft, Kultur und

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wahrscheinlich im Umfeld nahezu jeder Schule. Die anstehende Pensionierungswelle unter MINT-Fachkräften kann so auch zur Chance werden. Aber auch Eltern, Personen aus dem Bekanntenkreis der Kinder oder der Lehrkraft können mit ihrem Know-how den Unterricht auf allen Schulstufen bereichern, falls sie bereit sind, ihr Wissen und die Begeisterung für ihren Beruf mit anderen zu teilen, zum Beispiel auf einer Exkursion, in einer Pro-

Politik sensibilisieren und bei Jugendlichen das Interesse an einer Ingenieursausbildung wecken. Um dies zu erreichen, werden pro Jahr rund 40 Technik- und Informatikwochen in Gymnasien in der ganzen Schweiz mit insgesamt rund 1500 teilnehmenden Schülerinnen und Schülern, «Technik-Tage» für Sekundarschülerinnen sowie – in Kooperation mit NaTech Education – die Wanderausstellung «Achtung Technik Los!» durchgeführt. www.ingch.ch i-factory Das Verkehrshaus Luzern bietet in der permanenten Ausstellung «i-factory» für private Besucher und für Schulklassen eine spielerische Annäherung ans Berufsfeld der Informatik an. Grundtechniken wie Codieren, Sortieren oder Prozessplanung können mittels einfacher Experimente erforscht werden, Filmbeiträge und Computeranimationen schlagen jeweils eine Brücke zu konkreten Anwendungen in der realen Welt, insbesondere im Bereich Verkehr. www.verkehrshaus.ch

Bild: ZHAW

FOKUS

«Science Week» in Wädenswil: Schokolade für einmal auf chemische Weise.

jektwoche, als Mentoren für eine Semesterarbeit oder indem sie eine Klasse in einem Thema über längere Zeit begleiten. Die Schule kann nur gewinnen, wenn sie diese Ressourcen künftig noch besser einbindet.

Stärkung der Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft und Schule Eine weitere Möglichkeit, Hemmschwellen gegenüber MINT-Berufen abzubauen, sind praxisbezogene Einsätze von Schülerinnen und Schülern in einem entsprechenden Unternehmen. Im Kanton Graubünden wird diese Idee unter dem Titel MINTCAMPS GR seit 2014 erfolgreich umgesetzt. In Zusammenarbeit mit der Pädagogischen Hochschule Graubünden (PHGR) bieten Unternehmen aus der Region jeweils eine Woche lang über 120 Plätze für Dritt- bis Sechstklässler an. Durch zielstufengerechte, interessante und didaktisch optimierte Aktivitäten werden die Kinder einerseits für MINT begeistert und sehen andererseits, wie ihr in der Schule erlerntes Wissen im Alltag zur Anwendung kommt. Vor Ort betreut werden sie von Studierenden der PHGR sowie den Lernenden aus der betreffenden Firma. Obwohl MINT-CAMPS GR während der Schulferien stattfindet, ist der Andrang jeweils riesig. Solche Projekte müssten auch in 81 0

anderen Regionen der Schweiz möglich sein.

Sinnhaftigkeit aufzeigen Sind die Grundlagen gelegt und interessieren sich junge Menschen für die MINT-Thematik, gilt es, sie für die entsprechenden Studiengänge zu interessieren. Viele junge Menschen wollen zu einer besseren Welt beitragen und mithelfen, die heutigen Probleme zu lösen. Für die grossen Fragen der Menschheit wie die Lösung der Energieproblematik oder der Umweltverschmutzung, das Heilen von Krankheiten, die Ernährung der Weltbevölkerung braucht es ein umfassendes MINT-Know-how. Die ETH Zürich hat positive Erfahrungen gemacht, als sie ihre Studienbeschreibungen stärker auf die Sinnhaftigkeit ausgerichtet hat. Dadurch konnten auch vermehrt Personen angesprochen werden, bei denen eine stark technisch geprägte Weltsicht oft auf Ablehnung stösst. Botschaften über die Sinnhaftigkeit können junge Menschen motivieren, den MINT-Weg einzuschlagen. Ganz nach dem Motto: «Save the planet with MINT!»

Weitere Sensibilisierung für das Thema Gute Projekte zur MINT-Förderung bei Kindern und Jugendlichen – auch wäh-

rend der Ferienzeit im Rahmen von Sommer(s)pass-Aktionen, wie sie die Schullabors von Roche und Novartis in der Region Basel anbieten, oder die «Science Week» der ZHAW in Wädenswil – sind vorhanden, und sie werden rege genutzt. Doch bis der Wert und die Wichtigkeit der Auseinandersetzung mit MINT-Themen in der breiten Bevölkerung verankert sind, braucht es von allen Beteiligten Ausdauer und Geduld. Nur wenn grosse Teile der Bevölkerung für das Thema sensibilisiert werden können, werden Rollenbilder verändert. In der Familie, im Kindergarten oder in der Vorschule kann dann der Nachwuchs auf spielerische Weise bereits in einer frühen Phase für MINT-Themen begeistert werden. Eine erfolgreiche MINT-Förderung ist langfristig ausgerichtet. Die Wirtschaft und der gesamte Bildungssektor sind gleichermassen geforder t, das Verständnis für die MINT-Thematik in der Gesellschaft weiter zu fördern.

Langfristiger Einsatz führt zum Erfolg Menschen und Technik pflegen seit jeher ein ambivalentes Verhältnis. In der Geschichte haben sich Phasen der Fortschrittseuphorie und solche der Innovationsskepsis immer wieder abgewechselt. Auch in der Schweiz haben diese Entwicklungen und Denkweisen ihre Spuren hinterlassen. Und doch hat sie sich in den vergangenen Jahrzehnten zu einem Innovationsland par excellence gemausert – nicht nur, aber vor allem im MINT-Bereich. Diesen erfolgreichen Weg kann das Land aber nur weiterverfolgen, wenn es seine Offenheit gegenüber der Forschung und technischen Neuerungen erhalten kann. Und dies bedeutet weit mehr als bloss die rasche Verbreitung neuer technischer Gadgets oder Onlinedienste. Auch das Wissen darum, dass junge Menschen mit guten MINT-Kenntnissen einfacher eine Arbeitsstelle finden, reicht für sich allein nicht aus. Gefragt ist vielmehr eine breite gesellschaftliche Anerkennung des Werts dieser Kompetenzen, der entsprechenden Ausbildungen und Berufe. Nur so wird es möglich sein, die Nachwuchsprobleme der betroffenen Branchen langfristig zu lösen. (Quelle: Economiesuisse) 9/2016

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CHEMIE

Team der Ruhr-Universität Bonn forscht an Alternative zu Platin

Neuer Katalysator für eine günstigere Wasserstoffproduktion Mithilfe von Platinkatalysatoren lässt sich Wasserstoff effizient herstellen. Aber das Metall ist selten und teuer. Forscherinnen und Forscher der Ruhr-Universität Bonn haben nun eine genauso gute, aber günstigere Alternative entdeckt.

gemeinsam mit Kollegen vom Max-PlanckInstitut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr und der Technischen Universität in Bratislava.

Wasserstoff herstellen ohne Edelmetalle

Bild: RUB, Kramer

Neben Platin gibt es eine Reihe weiterer Substanzen, welche die Reaktion von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff katalysieren können und keine teuren Edelmetalle beinhalten. Dazu zählen die sogenannten Metall-Chalkogenide. Für gewöhnlich leiten diese Nicht-Edelmetall-Materialien Elektronen jedoch deutlich schlechter als Platin und sind somit ineffi zientere Katalysatoren. Pentlandit besteht aus Eisen, Nickel und Schwefel. Es ist ähnlich aufgebaut wie das aktive Zentrum von Hydrogenasen, also

Das Mineral Pentlandit ist ein potenzieller neuer Katalysator für die Wasserstoffproduktion. Forscherinnen und Forscher beschreiben in der Zeitschrift «Nature Communications», dass es genauso effizient arbeitet wie heute übliche Platinelektro-

den. Im Gegensatz zu Platin ist Pentlandit aber günstig und kommt häufig auf der Erde vor. Ein Team um Ulf-Peter Apfel und Professor Wolfgang Schuhmann von der Ruhr-Universität Bochum beschreibt die Ergebnisse

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Bild: Wikipedia

Es müssen nicht immer Edelmetalle sein: Ulf-Peter Apfel und seine Kollegen haben ein neues vielversprechendes Katalysatormaterial entdeckt.

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CHEMIE

wasserstoffproduzierenden Enzymen, die zum Beispiel in Grünalgen vorkommen. In der aktuellen Studie verglichen die Forscher die Wasserstoffproduktionsrate von natürlich gewonnenem und künstlich hergestelltem Pentlandit mit Platin und weiteren Nicht-Edelmetall-Katalysatoren.

Mineral Pentlandit ebenso gut wie Platin Künstliches Pentlandit und Platin erwiesen sich als gleich gute Katalysatoren, die alle übrigen getesteten Materialien in ihrer Leistung übertrafen. Das im Labor synthetisierte Mineral stellte deutlich effizienter Wasserstoff her als die natürlich vorkommende Variante. Der Grund: Einschlüsse aus Magnesium und Silicium in natürlichem Pentlandit mindern seine Leitfähigkeit. Als «überraschend hoch» bezeichneten die Wissenschaftler den Output von künstlichem Pentlandit, dessen Syntheserate darüber hinaus über lange Zeit stabil blieb. Das Mineral hat einen weiteren Vorteil gegenüber anderen Nicht-Edelmetall-Materialien. Es besitzt eine grosse aktive Oberfläche, an der die miteinander reagierenden Substanzen andocken können. Bei anderen Nicht-Edelmetall-Materialien muss diese Oberfläche aufwändig geschaffen werden, indem man den Katalysator in Form von vielen Nanokugeln auf eine Elektrode aufbringt.

Breite Förderung Die Deutsche Forschungsgemeinschaft förderte die Arbeiten im Rahmen des Exzellenzclusters Resolv (EXC1069) und des Emmy-Noether-Projekts AP242/2-1. Weitere finanzielle Unterstützung kam vom Fonds der Chemischen Industrie durch ein Liebig-Stipendium. Originalpublikation Bharathi Konkena, Kai junge Puring, Ilya Sinev, Stefan Piontek, Oleksiy Khavryuchenko, Johannes P. Dürholt, Rochus Schmid, Harun Tüysüz, Martin Muhler, Wolfgang Schuhmann, Ulf-Peter Apfel: «Pentlandite rocks as highly efficient, sustainable and stable electrocatalysts for H2 generation», in: Nature Communications, 2016, DOI: 10.1038/NCOMMS12269 9/2016

Kontakt Dr. Ulf-Peter Apfel Anorganische Chemie 1 Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum Telefon +49 (0)234 32 24187 ulf.apfel@rub.de www.rub.de

Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann, Analytische Chemie Zentrum für Elektrochemie Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum Telefon +49 (0)234 32 26200 wolfgang.schuhmann@rub.de www.rub.de

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CHEMIE

Transnationale Forschung erfordert hohes Mass an Koordination

Reaktionen mit Licht schalten Ein trinationales Forschungsteam unter Federführung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) steuert die Selektivität chemischer Reaktionen durch Licht. Nun wurden erste Resultate der Versuche im «Journal of the American Chemical Society» veröffentlicht.

sche Reaktionen thermisch oder durch Licht auslösen, jetzt können wir wählen und damit steuern, welche Bindung die reagierenden Stoffe eingehen», erklärt der Chemiker, der zusammen mit James Blinco von der Queensland University of Technology die internationale Forschergruppe geleitet hat.

Graphik: KIT

Durch Licht beeinflussen

Wie sich mit Licht chemische Prozesse schalten lassen, hat ein Wissenschaftsteam des KIT gemeinsam mit internationalen Kollegen grundlegend untersucht.

Chemische Reaktionen lassen sich durch die Bestrahlung mit Licht in Gang setzen. Eine internationale Forschergruppe unter Führung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) nutzt diesen Effekt, um chemische Reaktionsprozesse durch Licht gezielt an- oder auszuschalten. So lassen sich aus denselben Ausgangsstoffen wechselweise verschiedene Zielprodukte in einem einzigen Reaktionsgefäss herstellen – einfach durch das Ein- und Ausschal-

ten von Licht. Ihre Versuche mit Polymeren stellen sie nun im «Journal of the American Chemical Society» vor.

Wählen und steuern «Der Clou der Methode liegt in ihrer Einfachheit», sagt Professor Christopher Barner-Kowollik vom Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP) am KIT. «Herkömmlicherweise lassen sich chemi-

Das simple Prinzip: Stoff A reagiert unter Lichtausschluss mit Stoff B, unter Lichtbestrahlung jedoch mit Stoff C. Gibt man alle drei Ausgangsstoffe in ein einziges Reaktionsgefäss, lässt sich die Reaktion je nach gewünschtem Zielprodukt durch das Vorhandensein oder Fehlen von Licht beeinflussen. «Wir zeigen, dass sich die chemische Reaktionsrichtung ganz einfach durch Licht beeinflussen lässt», sagt Barner-Kowollik. Die Auswahl des Bindungspartners werde lediglich durch das äussere Lichtfeld bestimmt, ohne dass weitere Reagenzien hinzugegeben werden müssen, betont der Wissenschaftler, der sich als Inhaber des Lehrstuhls für Präparative Makromolekulare Chemie am KIT mit Synthesen von makromolekularen chemischen Verbindungen befasst.

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ciety» unter dem Titel «A Light-Activated Reaction Manifold» erstmals vorgestellte Verfahren wurde am Beispiel der Bildung kleiner Moleküle sowie von Polymeren untersucht. In der industriellen Anwendung könnten durch die neue Methode der lichtgesteuerten Abfolge von Reaktionen verschiedene Produkte auf einfache Weise innerhalb eines Produktionsprozesses gewonnen werden. Denkbar sei es auch, eine funktionelle Oberfläche mit verschiedenen Eigenschaften zu versehen, indem man bei ihrer Herstellung nur bestimmte Bereiche durch Einwirkung von Licht reagieren lässt, erläutert Barner-Kowollik.

Hohes Mass an Koordination An der Forschung sind neben Mitarbeitenden des ITCP und des Instituts für Biologische Grenzflächen am KIT Wissenschaftler der Universität Gent in Belgien sowie der australischen Queensland University of Technology (QUT) beteiligt, an der Barner-Kowollik ebenfalls eine Professur innehat. «Transnationale Forschung erfordert ein hohes Mass an Koordination, aber man kann viel erreichen, wenn man Expertise über Ländergrenzen hinweg weltweit verbindet», betont der Wissenschaftler des KIT. Finanziell gefördert wurde die Forschung an lichtgesteuerten chemischen Reaktionen unter anderem vom Fonds der Chemischen Industrie, der Helmholtz-Gemeinschaft und der QUT. Quelle: KIT

Originalpublikation Kai Hiltebrandt, Katharina Elies, Dagmar R. D’hooge, James P. Blinco, and Christopher Barner-Kowollik: A Light-Activated Reaction Manifold. Journal of the American Chemical Society (2016). DOI: 10.1002/chemv.201600047, http://pubs.acs.org/doi/ abs/10.1021/jacs.6b01805.

Kontakt Prof. Dr. Christopher Barner-Kowollik Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Institut für Technische Chemie und Polymerchemie Kaiserstrasse 12 D-76131 Karlsruhe Telefon + 49 (0) 721 608-45642 Telefax + 49 (0) 721 608-45740 christopher barner-kowollik@kit edu

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CHEMIE

Atmosphärenchemie kurz notiert

Mit einfacher Formel zum komplexen Ziel Kevin Heng, Astrophysiker an der Universität Bern, kann mit einer einfachen Formel tausendmal schneller Erkenntnisse über neue Exoplaneten gewinnen als mit herkömmlichen Computercodes.

rend die chemischen Elemente in den Sternen als Atome vorkommen, bilden sie bei den tieferen Temperaturen in der Atmosphäre der Exoplaneten verschiedene Moleküle je nach Temperatur und Druck.

Foto: Eso

Sehr zeitaufwändig

Darstellung eines erdähnlichen Exoplaneten mit Atmosphäre.

Normalerweise lassen sich Berechnungen mit dem Computer viel schneller durchführen als von Hand. Doch mit einer einfachen Formel erzielt Kevin Heng, Astrophysiker an der Universität Bern, seine Resultate tausende Male schneller als mit herkömmlichen Computercodes. Kevin Heng berechnet die Häufigkeit bestimmter Moleküle in der Atmosphäre von Exoplaneten. Diese Atmosphärenchemie soll schliesslich klären, ob physikalische, geologische oder biologische Prozesse hinter beobachteten Messwerten stehen.

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neten aufspüren, sondern auch die Atmosphäre einiger dieser fernen Welten charakterisieren. Entspricht eine Beobachtung den Erwartungen oder sorgt sie für eine Überraschung? Um diese Frage zu beantworten, berechnen Theoretiker die erwartete Häufigkeit von Molekülen in der Planetenatmosphäre. Kevin Heng, Direktor des Center for Space and Habitability (CSH) der Universität Bern, ist Fachmann für solche Berechnungen. «In der Sonne und den anderen Sternen ist jeweils ein bestimmter Anteil chemischer Elemente wie Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthalten», erklärt er: «Und es gibt viele klare Hinweise, dass die Planeten aus dieser Sternsubstanz geformt werden.» Aber wähSchauglasarmaturen Leuchten und Kamerasysteme LED-Technik Für den Ex-Bereich

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So kommt beispielsweise bei niedriger Temperatur der meiste Kohlenstoff in Form von Methan (CH4) vor, bei hoher Temperatur hingegen als Kohlenmonoxid (CO). Kohlenstoff kann auf sehr viele Arten chemisch reagieren. Deshalb sind herkömmliche Berechnungen komplex und sehr zeitaufwändig. «Ich habe einen Weg gefunden, wie dies viel schneller geht, indem ich 99 Prozent des Problems auf dem Papier löse, bevor ich einen Computer auch nur berühre», sagt Kevin Heng: «Normalerweise löst man ein System von sogenannten gekoppelten, nichtlinearen Gleichungen. Mir ist es gelungen, das Problem auf eine einzige Polynomgleichung zu reduzieren, indem ich das Gleichungssystem auf dem Papier entkoppelt habe, anstatt einen Computer zu benützen.» Die Lösung dieser Polynomgleichung benötigt dann einen Bruchteil der ursprünglichen Computerzeit.

10 Millisekunden anstatt ein paar Minuten Der Astrophysiker brauchte ein paar Monate, um dies herauszufinden. In zwei Studien, die bereits Anfang Jahr veröffentlicht

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CHEMIE

wurden, legte er die Grundlagen zum Hauptresultat, das jetzt in einer dritten Arbeit von der Fachzeitschrift «Astrophysical Journal» publiziert wird.

Studie sorgte für grosses Aufsehen «Dieser Durchbruch reduziert nun den Hauptteil des Programms auf eine Computercode-Zeile. Nun können wir die Chemie in einer Exoplaneten-Atmosphäre in 0,01 Sekunden (10 Millisekunden) statt in einigen Minuten berechnen.» Eine Grafik mit Kurven, welche die relative Häufigkeit von verschiedenen Molekülen wie Methan, Kohlenmonoxid, Wasser oder Ammoniak in Abhängigkeit der Temperatur darstellen, zeigt, wie genau die neue Formel ist. «Man kann den Unterschied zwischen meinen Berechnungen und denjenigen mit dem komplizierten Computercode kaum feststellen», fasst Heng zusammen. Kein Wunder, sorgte die Studie in der Fachwelt für Aufsehen, noch bevor sie offiziell veröffentlicht wurde.

Die neue analytische Methode hat mehrere Auswirkungen. Dank der gewaltigen Beschleunigung können die verschiedenen Möglichkeiten bei der Interpretation der Spektren der Planetenatmosphären gründlicher untersucht werden. Kevin Hengs Berechnungen erleichtern auch anderen den Zugang: «Jetzt kann jede Astronomin, jeder Astronom irgendwo auf der Welt die Atmosphärenchemie von Exoplaneten berechnen. Man muss dafür keinen ausgeklügelten Computercode mehr einsetzen. Es macht mir grossen Spass, dass dieses Wissen nun allen Forschenden weltweit zur Verfügung steht.»

Können wir neues Leben beobachten? Die Astronomen hoffen, dass sie mithilfe der Beobachtung der Atmosphäre von Exoplaneten herausfinden, wie die Himmelsobjekte entstanden sind und welche Prozesse noch immer ablaufen. Unterschiede zwischen der beobachteten und

der berechneten Häufigkeit von Molekülen könnten geologische oder biologische Prozesse aufdecken. «Wenn wir in 20 oder 30 Jahren eine Exoplaneten-Atmosphäre mit Wasser, Sauerstoff, Ozon und anderen Moleküle entdecken, können wir uns vielleicht fragen, ob wir Leben beobachten», sagt Kevin Heng: «Zuerst müssen wir aber prüfen, ob sich die Daten mit Physik oder Geologie erklären lassen.» Originalpublikation K. Heng, S.-M. Tsai: Analytical Models of Exoplanetary Atmospheres, Astrophysical Journal, 2016, in print.

Kontakt Prof. Dr. Kevin Heng Center for Space and Habitability (CSH) Universität Bern Telefon +41 (0) 31 631 59 18 kevin.heng@csh.unibe.ch

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CHEMIE

Ein Blick in die «Geburtsstube» der Ribosomen

Baugerüst und Spezialarbeiter

Modell der kleinen ribosomalen Untereinheit bei ihrer «Geburt».

Mit ihren Forschungen am Modellorganismus der Bäckerhefe entdeckten die Biochemikerinnen und Biochemiker der Universität Heidelberg in Zusammenarbeit mit Kollegen der Ludwig-Maximilians-Universität München eine Schale, welche die kleinere der beiden Untereinheiten bei ihrer Entstehung umschliesst. Die Forschungsergebnisse könnten zu einem besseren Verständnis von Ribosomopathien beitragen – Krankheiten, die durch Fehler bei der Ribosomen-Herstellung verursacht werden. Auch für die Krebsforschung erhoffen sich die Wissenschaftler positive Effekte, da einige Medikamente auch bei der Biogenese von Ribosomen ansetzen.

Relativ kompakt Bereits vor 15 Jahren stiess das Forschungsteam um Professor Ed Hurt vom

Biochemie-Zentrum der Universität Heidelberg auf die früheste bekannte ribosomale Vorstufe, das 90S Prä-Ribosom. Um herauszufinden, welche Funktion dieses riesige Vorläufer-Partikel bei der Ribosomen-Entstehung übernimmt, isolierte Markus Kornprobst die Prä-Ribosomen aus der Bäckerhefe, um ihren Aufbau zu analysieren. «Dabei haben wir entdeckt, dass diese Vorstufe ein grosses schalenförmiges Modul trägt, das nach getaner Arbeit von der Zelle recycelt wird», sagt Markus Kornprobst aus dem Team von Professor Hurt. «Das relativ kompakte Erscheinungsbild des 90S Prä-Ribosoms hat uns auf die Idee gebracht, dass diese Schale zusammen mit weiteren Faktoren die kleinere der beiden ribosomalen Untereinheiten bei ihrer Entstehung umschliesst, um so in geschützter Umgebung den reibungslosen Zusammenbau des Partikels zu ermöglichen.» Diese Vermutung konnte in Zusammenarbeit mit dem Münchner Team von Professor Roland Beckmann mit Hilfe der Cryo-Elektronenmikroskopie bestätigt werden.

Manche mögen’s heiss Dazu isolierte Nikola Kellner, die ebenfalls Mitglied im Hurt-Labor ist, 90S Prä-Ribosomen aus einem hitze-liebenden Pilz. «Diese sind stabiler und damit besser für

Bild: Wikipedia

Bilder: BZH/Jochen Bassler

Eine Art Baugerüst, auf dem Spezialarbeiter am Werk sind, hilft beim Herstellungsprozess einer der beiden Untereinheiten, aus denen ein Ribosom – die Protein-Fabrik der Zelle – besteht. Das haben Biochemiker der Universität Heidelberg herausgefunden, nachdem ihnen ein Blick in die «Geburtsstube» der Ribosomen gelungen ist.

Grosse (rot) und kleine (blau) Untereinheiten formen das Ribosom, die Protein-Fabrik der Zelle.

die weiteren Analysen geeignet als 90S Prä-Ribosomen aus anderen Organismen», erklärt Nikola Kellner. Mittels Cryo-Elektronenmikroskopie konnte schliesslich die Struktur dieses thermostabilen 90S Prä-Ribosoms bis auf unter einen Nanometer Auflösung ermittelt werden. «Die 90S-Faktoren bilden in der Tat ein riesiges zusammenhängendes Netzwerk, das wie ein Gerüst um die entstehende kleine Untereinheit herum aufgebaut ist, ähnlich wie bei einem Hochhaus, an dem Spezialarbeiter mit ihren verschiedenen Werkzeugen tätig sind», erläutert Ed Hurt. Originalpublikation Markus Kornprobst, Martin Turk, Nikola Kellner, Jingdong Cheng, Dirk Flemming, Isabelle Koš-Braun, Martin Koš, Matthias Thoms, Otto Berninghausen, Roland Beckmann, Ed Hurt: «Architecture of the 90S Pre-ribosome: A Structural View on the Birth of the Eukaryotic Ribosome»; Cell; 2016.

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Einblick in einen Naturpark in Deutschland: Der Wald mit seiner Biodiversität bietet für den Menschen die verschiedensten Dienstleistungen.

Studie zeigt wichtige Funktion der Biodiversität auf

Wald in Europa: Mehr Arten, mehr Nutzen Wenn die Zahl der Baumarten in europäischen Wäldern abnimmt, können diese wichtige ökologische Dienstleistungen wie die Filterung unserer Atemluft oder den Schutz vor Bodenerosion schlechter erbringen. Dies hat ein internationales Team von Forschenden mit Beteiligung der Universität Bern herausgefunden.

Bäume sind Dienstleister: Wir nutzen ihr Holz zum Bauen und Heizen, sie filtern Staub aus der Luft, wandeln Kohlendioxid in Sauerstoff um, schützen den Boden vor Erosion, tragen zur Sicherung der Trinkwasserversorgung bei und nicht zuletzt spielen Wälder eine wichtige Rolle für Freizeit und Erholung. Ein internationales Team von Forschenden aus 29 Institutionen – darunter der Universität Bern – hat in einem grossangelegten Projekt die Auswirkung der Artenvielfalt auf diese sogenannten Ökosystemleistungen in europäischen Wäldern untersucht. 20 B

Verlust der Biodiversität Zwei Studien wurden kürzlich in den Fachzeitschriften «Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)» und «Nature Communications» veröffentlicht. «Wir konnten in den beiden Publikationen aufzeigen, dass artenreichere, heterogene Waldstücke mehr und vielfältigere Dienstleistungen erbringen als weniger artenreiche, homogene Wälder», sagt der Letztautor der Studie, Markus Fischer vom Institut für Pflanzenwissenschaften (IPS) der Universität Bern. Markus Fischer und

die anderen Forschenden warnen deshalb vor einem Verlust der Biodiversität in europäischen Wäldern und den damit IPS im BOGA Das Institut für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern (IPS) ist im Botanischen Garten Bern (BOGA) beheimatet. Es forscht in den Bereichen pflanzliche Entwicklung, molekulare Pflanzenphysiologie, Ernährung der Pflanzen sowie Pflanzen- und Paläoökologie.

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Markus Fischer ist Professor für Pflanzenökologie und Direktor des Instituts für Pflanzenwissenschaften und des Botanischen Gartens der Universität Bern. Zu seinen Forschungsschwerpunkten zählen die Ursachen und Konsequenzen von Biodiversitätsveränderungen. Fons van der Plas war von 2014 bis 2015 Postdoc am Institut für Pflanzenwissenschaften an der Universität Bern. Seine Forschungsinteressen gelten vor allem der Biodiversität von Wäldern und Graslandschaften sowie der Untersuchung von Ökosystemleistungen. Derzeit forscht er als Postdoc am Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum in Frankfurt, Deutschland.

habe. Dies verringert jedoch direkt die von der Natur erbrachten Dienstleistungen und damit das Wohlergehen des Menschen. «Eine einzelne Baumart kann zwar einzelne Beiträge – zum Beispiel qualitativ gutes Holz für die Forstwirtschaft – bieten», erklärt Erstautor Fons van der Plas, der die Studie als Postdoc am IPS in Bern durchführte und heute am «Senckenberg Biodiversität- und Klima-Forschungszentrum» in Frankfurt forscht: «Aber nur ein vielfältiger Wald kann gleichzeitig eine Fülle von Angeboten bereitstellen, neben der Holzproduktion zum Beispiel zur Reinhaltung des Grundwassers beitragen und Lebensräume für Vögel oder interessante Orte für Touristen anbieten.»

Bilder: Uni Bern

BIOWISSENSCHAFTEN

Artenreiche Wälder – im Bild: der Alto Tajo Naturpark in Spanien – erbringen mehr Dienstleistungen als artenarme.

«Vielfalt könnte einfach erhöht werden»

einhergehenden Einbussen an Leistungen für Mensch und Natur.

Geringe Baumvielfalt in ganz Europa Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben 209 Waldstücke in Finnland, Deutschland, Polen, Rumänien, Italien sowie Spanien ausgewählt. Anhand dieser haben sie den Zusammenhang zwischen lokaler sowie regionaler Artenvielfalt und insgesamt 16 verschiedenen Ökosystemleistungen analysiert. «Die meisten Wälder bestehen heute aus wenigen Baumarten oder sogar nur einer einzigen», sagt Markus Fischer. Der Grund hierfür sei vor allem, dass die Forstwirtschaft oft auf Monokulturen, also Aufforstungen mit nur einer Baumart, gesetzt

Die Forschenden warnen deshalb vor einer weiteren Vereinheitlichung des Waldes und empfehlen, Wälder artenreicher zu gestalten. «Die Vielfalt im genutzten Wald könnte sehr einfach erhöht werden», betont Fons van der Plas. «Man könnte die natürliche Samenausbreitung der Bäume oder vielfältigen Jungwuchs unterstützen, zusätzliche Arten anpflanzen und die Artenzusammensetzung grosser Waldgebiete variieren. Das ist an sich nicht schwierig, wird aber zu wenig gemacht.» Immerhin gebe es in der Forstwirtschaft inzwischen einen Trend weg von den früher dominierenden Monokulturen hin zu artenreicheren Wäldern, so Fons van der Plas: «Wir hoffen, durch unsere Studie das Bewusstsein dafür zu schärfen, wie wichtig artenreiche Wälder sind und so diesen Trend zu beschleunigen.»

Artenarme Wälder wie dieser Fichtenwald liefern neben Nutzholz für die Forstwirtschaft nur wenige Ökosystemleistungen.

Kontakt Prof. Dr. Markus Fischer Universität Bern Institut für Pflanzenwissenschaften Pflanzenökologie Altenbergrain 21 CH-3013 Bern Telefon +41 (0)31 631 49 43 markus.fischer@ips.unibe.ch

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BIOWISSENSCHAFTEN

Ansteckungsgefahr für den Menschen ist nicht sehr gross

Welche Infektionskrankheiten haben Fuchs, Steinmarder und Marderhund?

Bilder: Fotolia

Forscher untersuchten heimische Raubtiere auf Infektionskrankheiten und die Ansteckungsgefahr für den Menschen – mit erstaunlichen Ergebnissen.

Bei Rotfüchsen fanden sich vor allem Endoparasiten, also Parasiten, die im Körperinnern eines Wirtes vorkommen.

Menschen und Wildtiere kommen sich in Deutschland und der Schweiz, ja in ganz Europa, immer näher: Land- und Forstwirtschaft oder Sport- und Freizeitaktivitäten führen dazu, dass Menschen die natürlichen Lebensräume von Wildtieren verstärkt nutzen. Gleichzeitig halten sich Wildtiere immer häufiger in menschlichen Siedlungen auf. Die Kontaktflächen zwischen Menschen oder Haustieren einerseits und Wildtieren andererseits vergrössern sich. Damit steigt die Relevanz der Erreger, mit denen Wildtiere infiziert sein können. Im Sinne des «One-Health»-Konzepts sind besonders Krankheiten, die zwischen Menschen und Wildtieren übertragen werden können – sogenannte Zoonosen – interessant. Zu den möglichen Erregern zählen beispielsweise Viren, Bakterien oder Parasiten.

Zoonose-Erreger Um mehr über die Infektionen unserer heimischen Wildtiere zu erfahren, förderte die Oberste Jagdbehörde im schleswig-holsteinischen Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume einige Forschungsarbeiten an der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover. Wissenschaftler des Instituts für Parasitolo22

gie, des Instituts für Pathologie und des Instituts für terrestrische und aquatische Wildtierforschung untersuchten 77 Füchse, 19 Steinmarder und 7 Marderhunde auf Infektionskrankheiten, die Jägern des Landesjagdverbandes Schleswig-Holstein zur Verfügung gestellt wurden. Die meisten der bisher untersuchten Raubsäuger kamen aus Nordfriesland und Dithmarschen, vereinzelt auch aus anderen Regionen. Das Augenmerk der Wissenschaftler lag besonders auf mögliche Zoonose-Erregern. Wolfgang Heins, Präsident des Landesjagdverbandes in Schleswig-Holstein sagt: «Leider wissen wir sehr wenig über den Gesundheitszustand und den Befall mit Parasiten bei Mardern, Füchsen und Marderhunden. Deshalb haben wir dieses Projekt mit unseren Jägerinnen und Jägern gern unterstützt.»

Virale Erkrankungen Jetzt liegen die Ergebnisse aus mehreren Untersuchungsjahren vor: Virale Erkrankungen wie Tollwut, Staupe und Pseudotollwut (Aujeszky-Virus) konnten die Wissenschaftler nicht finden. Dafür traten Parasiten in grösserem Umfang auf. Bei Rotfüchsen fanden sie vor allem Endoparasiten, also Parasiten, die im Körperinnern eines Wirtes vorkommen. 45,5 Prozent der untersuchten Rotfüchse waren mit dem Hundespulwurm (Toxocara canis) infiziert,

Zu den heimischen Marderarten gehört in Europa auch der Iltis.

36,4 Prozent mit Haarwürmern (Capillaria spp.), 27,3 Prozent mit dem Fuchsbandwurm (Echinococcus multilocularis), 24,7 Prozent trugen den Saugwurm Alaria alata in sich und bei 23,4 Prozent der Rotfüchse fanden die Wissenschaftler den Hakenwurm Uncinaria stenocephala. Ausserdem entdeckten sie verschiedene Bandwurmarten der Gattungen Taenia- und Mesocestoides sowie Kokzidien, den Peitschenwurm Trichuris vulpis und den Spulwurm Toxascaris leonina. In den untersuchten Marderhunden wiesen die Wissenschaftler die gleichen Parasiten nach.

Keine Fadenwürmer Die bei Steinmardern bislang gefundenen Endoparasiten gehörten alle zur Gattung Capillaria. Die Fadenwürmer Trichinella spp. konnten bei keiner Tierart nachgewiesen werden. Auch einen Befall mit dem Erreger der Räude (Sarcoptes scabiei) fanden die Wissenschaftler nicht. Bei zwei Fuchsproben fanden die Wissenschaftler allerdings Milben der Gattung Demodex. Im Balg eines Fuchses befand sich zudem eine Auwaldzecke (Dermacentor reticulatus), ausserdem wurden verschiedene andere Zecken-Arten sowie Fuchs- und Igelflöhe entdeckt. Nach bisherigen Auswertungen beherbergen zwei Drittel der Füchse und voraussichtlich auch der Marderhunde in Nordfriesland und Dithmarschen Parasiten mit zoonotischem Potenzial. Steinmarder hingegen scheinen nach den bisherigen Untersuchungen keine massgebliche Rolle als Träger zoonotischer Parasiten zu spielen. Um einen grösseren Überblick zu gewinnen, wäre es sinnvoll, die Untersuchungen auch auf andere Regionen Deutschlands oder Europas auszudehnen. 7 98 / 2 0 1 6

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BIOWISSENSCHAFTEN

Der Superkleber aus dem Meer

Megafest und voll mobil

Hydrogel mit Flossfunktion Die Morphologie, insbesondere die Strukturforschung, ist die Domäne der Biologin Waltraud Klepal. Mit ihrem Team hat sie mit Unterstützung des Wissenschaftsfonds FWF in der Fakultät für Lebenswissenschaften der Universität Wien den Meereskrebs bis in seine einzelnen Zellen durchleuchtet. In ultradünnen Schnitten im Nanometerbereich hat die Doktorandin Vanessa Zheden Dosima im Elektronenmikroskop betrachtet. Das nur wenige Zentimeter grosse Tier wurde auch im Computertomografen gescannt, um den Sitz der Drüsen, ausleitende Gänge und Poren bestimmen zu können, die den biologischen Superkleber, der allgemein als Zement bezeichnet wird, entstehen und ins Meerwasser gelangen lassen. 24

Der Rankenfuss-Krebs Dosima fascicularis zusammen mit einem anderen Krebs.

Dabei haben die Wiener Forscherinnen Interessantes entdeckt. Denn der Zement unterscheidet sich durch Struktur und Menge deutlich von dem aller anderen bekannten Arten. Der Krebs produziert ein schaumartiges Hydrogel in relativ grosser Menge. Und im Gegensatz zu seinen Artgenossen hat die Substanz eine Doppelfunktion: Sie wird nicht nur als Klebstoff, sondern auch als Floss verwendet. Dadurch verleiht der Zement dem an und für sich festsitzenden Tier Mobilität, die es ihm ermöglicht, neue Lebensräume zu erschliessen.

Durchmesser erreichen, wobei sich seine Grösse an die des Tieres anpasst. Der Klebstoff wird zunächst über Poren an den Antennen und in weiterer Folge am Stiel des auf dem Kopf stehenden Tieres abgesondert. Dabei entsteht ein «Ball» konzentrischer Schichten, der innen aus elastischen Blasen besteht, wie das Forscherteam im Rasterelektronenmikroskop zeigen konnte. Wenn Dosima wächst, öffnen sich immer neue Poren an dem weichen, flexiblen Stiel um nicht im eigenen Klebstoff zu «ersticken». – Diese Verschiebung der Poren war den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bisher unbekannt. Neu war für sie auch, wie jede einzelne Drüsenzelle einen Ausleitungskanal bildet. «Dabei sterben einzelne Bestandteile und Organellen in der Zelle ab, um Raum frei zu machen für den Kanal, durch den das Sekret austreten kann», erklärt Waltraud Klepal. Und um im nassen Milieu sowie auf freier See zu überleben, formt sich das

Harte Schale, weicher Kern «Das Floss entsteht dann, wenn sich Dosima als Larve zum Beispiel an einem kleinen Stück Seegras festheftet und als erwachsenes Tier dieses mit Zement umschliesst», erklärt Projektleiterin Waltraud Klepal. Es kann bis zu drei Zentimeter

Bild: Uni Wien

Es war einer der typischen glücklichen Zufälle, ein «Serendipity»-Erlebnis also, wie es heute gerne bezeichnet wird. Als ein deutscher Wissenschafter des Fraunhofer-Instituts während seines Urlaubs an der dänischen Nordsee entlangspazierte, entdeckte er im Treibgut zu seinen Füssen Meereskrebse mit langen dünnen vielgliedrigen Beinen. Die Tiere hatten sich so fest an Plastik, Metall und andere Gegenstände geheftet, dass es unmöglich war, sie davon zu entfernen. Das hat die Neugierde des Biologen und Experten für Klebstoff am Rankenfuss-Krebs Dosima fascicularis geweckt. Daraus erwuchs das Ziel sowohl die Struktur als auch die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften des Klebstoffes dieser bis dato wenig beachteten Krebsart zu untersuchen. Dies gelang in einer Kooperation von deutschen und österreichischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern gemeinsam mit Kollegen aus Irland.

Bild: Wikipedia

Ein Meereskrebs produziert einen Klebstoff mit enormem Haftvermögen. In einem Projekt des Wissenschaftsfonds FWF haben Wiener Biologen die Struktur dieses für Medizin und Technik vielversprechenden Materials durchleuchtet und dabei viel Neues entdeckt.

Erwachsene Dosima auf einem Treibholz festsitzend.

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Das Gas in den Blasen besteht wahrscheinlich aus Kohlendioxid.

Substrat an der äusseren Schicht des «Balls» zu einer härteren antibakteriellen Rinde.

Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten Der Zufall wollte es, dass die Forschung nun einem Material auf der Spur ist, das mehr Fähigkeiten besitzt als vermutet und als natürlicher Klebstoff bisher einzigartig ist. Das Sekret von Dosima ist nicht nur extrem haftfähig, sondern auch elastisch und hat aufgrund seiner porösen Struktur eine stossdämpfende Wirkung. Das macht den Stoff zu einem viel versprechenden Kandidaten für Medizin und Technik, überall dort, wo wasserfestes, dämpfendes Material gebraucht wird. «Porosität ist in der Medizin günstig als Matrix für das Zellwachstum», nennt Waltraud Klepal Anwendungsbeispiele. «In der Orthopädie könnte es als eine Art Dämpfungskissen, etwa als Bandscheibe eingesetzt werden.» Das Material ist auch deshalb ideal, weil es keine Toxine enthält, wie das Wiener Team in ersten Experimenten mit Zellkulturen nachweisen konnte.

Internationale Zusammenarbeit Die Kooperationspartner am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Bremen untersuchten den biochemischen Aufbau des Zements, der zu 92 Prozent aus Wasser besteht. Der Rest setzt sich aus Proteinen und Kohlenhydraten zusammen, deren Art und Menge sich ebenfalls von der anderer Arten unterscheidet. Auffallend ist auch das Fehlen von Disulphidbrücken, die bei anderen Meerestieren für die Stabilität und Unaufl öslichkeit des Klebstoffs mitverantwortlich sind. 9/2016

Das Gas in den Blasen besteht höchstwahrscheinlich aus Kohlendioxid, das entweder als ein Stoffwechselnebenprodukt der Tiere gebildet wird oder beim Kontakt des überwiegend aus sauren Proteinen bestehenden Zements mit dem Meerwasser entsteht. Weitere Untersuchungen dazu sind im Gange. «Wir konnten in dem Projekt mit unserer Grundlagenforschung einen wichtigen Beitrag in Hinblick auf die Anwendung des Zements leisten. Die nächsten Schritte werden in Richtung genetischer Aufklärung und angewandte Forschung gehen», so Waltraud Klepal.

Originalpublikationen Vanessa Zheden, Janek Von Byern, Alexandra Kerbl, Nikolaus Leisch, Yannick Staedler, Ingo Grunwald, Anne Marie Power & Waltraud Klepal; «Morphology of the Cement Apparatus and the Cement of the Buoy Barnacle Dosima fascicularis»; The Biological Bulletin; 2012

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Vanessa Zheden, Waltraud Klepal, Janek von Byern, Fabian Robert Bogner, Karsten Thiel, Thomas Kowalik & Ingo Grunwald; «Biochemical analyses of the cement float of the goose barnacle Dosima fascicularis – a preliminary study»; Biofouling; 2014 Vanessa Zheden, Waltraud Klepal, Stanislav N. Gorb, Alexander Kovalev; «Mechanical properties of the cement of the stalked barnacle Dosima fascicularis»; Interface Focus; 2014 Vanessa Zheden, Alexander Kovalev, Stanislav N. Gorb, Waltraud Klepal; «Characterization of cement float buoyancy in the stalked barnacle Dosima fascicularis»; Interface Focus; 2014

Kontakt Ao. Univ.-Prof. i.R. Dr. Waltraud Klepal Core Facility für Cell Imaging und Ultrastrukturforschung Universität Wien Althanstrasse 14 A-1090 Wien Telefon +43-1-4277-544 20 waltraud.klepal@univie.ac.at

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BIOWISSENSCHAFTEN

Neue Methode zur Erforschung von Proteinen entwickelt

Tausende auf einem kleinen Chip Seit das Genom entschlüsselt worden ist, geht es nun darum, die Funktionsweise von Proteinen besser zu verstehen: Ein internationales Team der Technischen Universität München (TUM) hat eine neue molekularbiologische Methode entwickelt, mit der die Funktion tausender Proteine parallel untersucht werden kann.

Wissenslücke schliessen Die Funktion eines Proteins setzt sich aus vielen Aspekten zusammen: Mit welchen anderen Proteinen arbeitet es zusammen? Wie wird seine Funktion reguliert und welche Prozesse werden von ihm beeinflusst?

Ein Guter Tipp

ihres Potenzials bislang kaum verbreitet sind.

Funktionelle Untersuchungen Bilder: TUM/Falter-Braun

Die Genome des Menschen und der meisten gängigen Nutzpflanzen sind schon lange entschlüsselt. Bald wird es sogar möglich, sich sein persönliches Genom für weniger als 1000 Euro sequenzieren zu lassen. Trotzdem gibt es noch zu lösende Rätsel: Für tausende der rund 20 000 bis 30 000 Gene ist nicht geklärt, was die von ihnen gebildeten Proteine im Körper machen oder welche Funktion sie ausüben. Dies macht es schwierig, viele der beim Forschen aufkommenden Daten zu interpretieren und die zugrundeliegenden molekularbiologischen Abläufe zu verstehen.

Sowohl in Pflanzen als auch im Menschen agieren Proteine nicht unabhängig, sondern stehen in engen wechselseitigen Beziehungen und arbeiten zusammen in komplexen Netzwerken, was dieses Bild zeigt.

Selbst bei Modellpflanzen wie der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) ist die Rolle von rund 10 000 Proteinen nicht geklärt. Seit der Entschlüsselung des Genoms werden daher diese molekularen Funktionen intensiv untersucht. Jedoch mit gängigen Methoden kann diese Wissenslücke nur sehr langsam geschlossen werden.

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Protein-Microarrays ermöglichen es, tausende Proteine in einem einzigen Experiment zu studieren. Microarrays sind wenige Zentimeter gross und haben tausende Testfelder auf kleinstem Raum. Bei klassischen Protein-Microarrays werden in jedem Testfeld, sogenannten Spots, kleinste Protein-Mengen auf eine Glasplatte gedruckt und fi xiert, wo sie für Experimente verfügbar sind. Diese Methode erfordert jedoch, dass tausende Proteine vorab gereinigt und damit fürs Erforschen bereitgestellt werden. Das ist so zeitund kostenaufwändig, dass Protein-Microarrays trotz

Pascal Falter-Brauns Arbeitsgruppe vom Lehrstuhl für die Systembiologie der Pflanzen an der TUM ist zusammen mit Wissenschaftlern aus den USA und Japan ein möglicherweise entscheidender Durchbruch gelungen: Statt Proteinen wird zunächst die einfacher verfügbare DNA (Desoxyribonukleinsäure) in hoher Dichte auf die Arrays gedruckt. Nach dem Drucken wird der Array in einen Reaktionspuffer getaucht, also in eine Lösung, die bewirkt, dass die von der DNA gebildeten Proteine auf dem Array entstehen. Das passiert, weil die DNA die Informationen für den Aufbau von Proteinen enthält. Die so hergestellten Proteine werden sehr schnell und sehr fest von einem auf der Glasoberfläche befestigten Anker (Halo-Tag Ligand) «eingefangen» und stehen nach dieser «Entwicklung» für funktionelle Untersuchungen bereit.

NAPPA: Was ist das? Das neue Verfahren wird im Englischen «nucleic acid programmable protein array» (NAPPA – mit Nukleinsäure programmierbares Proteinarray) genannt und mit dem Namen für das Befestigungsverfahren kombiniert als HaloTag-NAPPA abgekürzt. Durch das neue Verfahren konnten die Forscher die Dichte der Proteine auf den Arrays derart erhöhen, dass es jetzt möglich ist, auf wenigen Arrays alle Proteine eines Organismus unterzubringen und ihre Funktionen zu untersuchen. Das Potenzial der neuen Proteinarrays konnten die Forscher an pflanzlichen Hormonsignalpfaden demonstrierten, die beispielsweise Reak9/2016

BIOWISSENSCHAFTEN

tionen auf Trockenstress oder Schädlinge bestimmen.

1000 neue Interaktionen Für die jetzt veröffentlichte Studie wurden Wechselwirkungen von 38 der wichtigsten Transkriptionsfaktor-Proteine der Ackerschmalwand untersucht. Transkriptionsfaktoren bestimmen, welche Gene zu welchem Zeitpunkt und unter welchen Bedingungen aktiv sind, und haben dementsprechend eine grosse Bedeutung in Organismen. Diese Transkriptionsfaktoren werden ihrerseits durch Interaktionen mit anderen Proteinen aktiviert oder inaktiviert – in der vorliegenden Studie konnten mithilfe der Proteinarrays nahezu 1000 neue Proteininteraktionen für die untersuchten Faktoren identifiziert werden. «Viele der nun beobachteten Interaktionen sind bislang noch nie dokumentiert worden. Sie helfen uns dabei besser zu verstehen, wie biologische Systeme und die zugrunde-

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Protein-Microarrays, wie hier zu sehen, ermöglichen es, tausende Proteine in einem einzigen Experiment zu studieren. Microarrays sind wenige Zentimeter gross und haben tausende Testfelder auf kleinstem Raum.

liegenden molekularen Netzwerke funktionieren», sagt Pascal Falter-Braun.

Protein-Netzwerke Sowohl in Pflanzen als auch im Menschen agieren Proteine nicht unabhängig, sondern stehen in engen wechselseitigen Beziehungen und arbeiten zusammen in

komplexen Netzwerken – der Forschungsschwerpunkt des Teams um Pascal Falter-Braun. In Organismen haben Proteine eine Schlüsselrolle und führen nahezu alle biologischen Prozesse aus. «Um zu verstehen, welche Proteine mit welchen anderen Proteinen oder aber mit anderen Molekülen der Zelle wechselwirken und kooperieren, dafür ist die neue Methodik möglicherweise ein Meilenstein», sagt Falter-Braun. «Da sie kostengünstiger ist, kann nun eine breitere Masse an Forschern mit dieser Art von Microarrays arbeiten und die Rolle der Proteine genauer beleuchten.» Dass die neue Methode dabei helfen wird, mit der Forschung zu Algen für erneuerbare Energien voranzukommen oder die Ursachen von Krankheiten zu beleuchten, davon ist Biochemiker Falter-Braun überzeugt. Originalveröffentlichung Junshi Yazakia et al.; «Mapping transcription factor interactome networks using HaloTag protein arrays»; PNAS; June 2016.

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BIOWISSENSCHAFTEN

Abbau von Fetten, Eiweissen und Membranen

Abwasser als Quelle für neue Biomoleküle In Biofilmen eines Abwasserrohrs fanden Biologen in Deutschland einige Bakterien, die bislang unbekannte Enzyme und Bio-Tenside herstellen.

suchte Jaegers Team an einem wenig appetitlichen – dafür aber sehr erfolgversprechenden Ort: am Abwasserrohr eines Schlachthofs.

In einem Abwasserrohr fanden Biologen in Deutschland einige Bakterien, die bislang unbekannte Enzyme und Bio-Tenside herstellen.

Die nun gefundenen Biomoleküle sind in der Lage, zum Beispiel einige Fette und Eiweisse abzubauen, aber auch Membranen aufzulösen und damit antibiotische Wirkung zu entfalten. Ein Team um Professor Karl-Erich Jaeger vom Institut für Molekulare Enzymtechnologie (IMET) der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf veröffentlichte diese Ergebnisse gemeinsam mit Kollegen der Universitäten Hamburg und Göttingen in den «Scientific Reports». Bakterien sind Überlebenskünstler. Sie passen sich an eine beispiellose Vielfalt von Lebensräumen an, die von den Eiswüsten der Antarktis bis zu den extrem heissen Tiefseevulkanen reichen. Die jeweilige Umgebung spiegelt sich denn auch in der biologischen Ausstattung der Mik-

roorganismen wider: Darmbakterien von Termiten bilden Essigsäure, die bei der Verdauung von Holz unerlässlich ist, Meeresschwämme leben in Symbiose mit Bakterien, deren Wirkstoffe sie gegen Fressfeinde verteidigen.

Im Schlachthof «Je nach Umweltbedingungen finden sich jeweils spezialisierte Bakterienpopulationen», erklärt Karl-Erich Jaeger: «Um neue und hochspezialisierte Wirkstoffe aus Bakterien zu finden, erhöht sich die Aussicht auf Erfolg, wenn man den Ort der Probenahme entsprechend wählt», ergänzte er. Auf der Suche nach Bakterien, die in der Lage sind, Fette und Proteine abzubauen,

Statt einzelne Bakterienkulturen anzulegen, isolierten die Forscher die gesamte DNA – das sogenannte Metagenom – der Probe. Der Grund: 99 Prozent aller Mikroorganismen lassen sich nicht unter Laborbedingungen kultivieren. Um dennoch potenzielle Wirkstoffe finden und produzieren zu können, greifen die Wissenschaftler zu einem Trick. Sie nutzen sowohl bei der Suche als auch zur Produktion ein Arbeitspferd der Mikrobiologie: Escherichia coli. Dieses Darmbakterium lässt sich im Labor sehr gut vermehren und produziert im Idealfall Stoffe, die vom eingeschleusten Erbmaterial der fremden Organismen stammen. Im ersten Schritt legten die Forscher eine Metagenom-Bibliothek aus ihrer Umwelt-Probe an. Hierbei werden verschiedene kurze Abschnitte des DNA-KonglomeFotos: pixabay.com

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Metagenom

Das «Arbeitspferd der Mikrobiologie», das Darmbakterium Escherichia coli.

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BIOWISSENSCHAFTEN

rats aus der Abwasser-Probe in E. coli Bakterien übertragen. So entsteht eine riesengrosse Sammlung von E. coli-Zellen, die jeweils unterschiedliche Abschnitte des Metagenoms beherbergen.

Antibiotisch wirksam «Wie erwartet, haben wir dabei zahlreiche Enzyme gefunden, die Fette und Proteine abbauen», berichtet Jaeger. «Darüber hinaus hatten wir aber auch das Glück, erstmalig auf diesem Weg ein Bio-Tensid zu finden», freut er sich. «Solche Substanzen können sehr weitreichende Anwendungen haben», betont der Wissenschaftler, «beispielsweise für die Beseitigung von Umweltverschmutzungen, als Waschmittelzusatz oder eben als antibiotisch wirksame Stoffe.» Im Gegensatz zu Tensiden chemischen Ursprungs gehen die Forscher davon aus, dass die biologisch gewonnenen Wirkstoffe auch komplett biologisch abbaubar sind.

Hämolytisch? Zunächst war den Wissenschaftlern aufgefallen, dass eine Bakterienkultur offensichtlich in der Lage war, Membranen von Blutzellen aufzulösen. «Dies hätte auch der Hinweis auf ein hämolytisches Enzym sein können», gibt Jaeger zu bedenken. Weitere Analysen zeigten jedoch, dass der gefundene Wirkstoff Tensid-Eigenschaften hat. Er verfügt also zugleich über wasserabweisende und wasseranziehende Komponenten und ist damit in der Lage, zum Beispiel Emulsionen zu bilden oder Membranen auzuflösen. «So erklärt sich auch die antibiotische Wirkung der Verbindung gegenüber verschiedenen Bakterienarten, die wir im Anschluss nachweisen konnten», fügt Jaeger an. Die jetzt veröffentlichten Ergebnisse können langfristig dazu beitragen, neue Technologien für die chemische und die Lebensmittelindustrie zu erschliessen.

Originalveröffentlichung Stephan Thies, Sonja Christina Rausch, Filip Kovacic, Alexandra Schmidt-Thaler, Susanne Wilhelm, Frank Rosenau, Rolf Daniel, Wolfgang Streit, Jörg Pietruszka, Karl-Erich Jaeger: Metagenomic discovery of novel enzymes and biosurfactants in a slaughterhouse biofilm microbial community. Scientific Reports 6, 27035.

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BIOWISSENSCHAFTEN

Wissenschaftler entdecken Signale für den gezielten Proteinabbau

Fünf Nadeln im Heuhaufen Alles Leben ist abhängig von Proteinen, die in den Zellen nach dem Bauplan der Gene zusammengesetzt werden. welche Proteine in Pflanzen von ATE markiert werden.

Bild: Uni Bonn

Neuartige Methoden

Moospflanzen von Physcomitrella patens in einer Petrischale.

Während viele Forscher untersuchen, wie die Menge und die Aktivität von Proteinen reguliert werden, ist bislang weniger gut bekannt, welche Signale zu einem gezielten Abbau bestimmter Proteine führen. Ein Forschungsteam um den Freiburger Biologen Professor Ralf Reski hat nun Substrate und Interaktionspartner gefunden, die im Moos Physcomitrella patens den Proteinabbau nach der so genannten N-end Rule ermöglichen.

Ein Enzym namens ATE Diese beschreibt den Einfluss, den eine bestimmte Aminosäure, die sich am Anfang eines Proteins befindet, auf dessen Abbaugeschwindigkeit hat. 30 B

Aus früheren Forschungsarbeiten war bekannt, dass ein Enzym namens ATE die Aminosäure Arginin an Proteine heftet und diese daraufhin von den Proteasomen – aus unterschiedlichen Proteinen zusammengesetzte Komplexe – abgebaut werden. «In Menschen, Mäusen und Fliegen ist die Funktion von ATE essenziell. Ohne dieses Enzym sterben die Embryonen», sagt Ralf Reski. Sein Team hatte schon zuvor gezeigt, dass Physcomitrella patens widerstandsfähiger ist: Bei dem Moos beeinflusst der Verlust der ATE-Funktion zwar die Entwicklung und die Fähigkeit, Energie zu speichern, führt aber nicht zum Tod der Pflanze. Obwohl die N-end Rule schon im Jahr 1986 entdeckt worden war, blieb bislang unklar,

Für die neue Studie hat das Team der Professur für Pflanzenbiotechnologie der Universität Freiburg mit Professor Andreas Schlosser und seiner Gruppe vom RudolfVirchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin der Universität Würzburg zusammengearbeitet. Gemeinsam haben sie neuartige Methoden der Immunpräzipitation und der Massenspektrometrie entwickelt, mit denen die Forscher fünf Nadeln im Heuhaufen gefunden haben: Nach der Analyse von mehr als 30 000 Proteinspektren haben sie vier Proteine identifiziert, die von ATE mit Arginin markiert werden. Zudem haben sie ein kleines Hitzeschockprotein nachgewiesen, das möglicherweise als so genanntes Chaperon die ATE-Funktion unterstützt. «Unsere Ergebnisse bieten neue Einsichten in die Mechanismen des gezielten Proteinabbaus in Pflanzen», sagt Ralf Reski. «Sie könnten zudem dabei helfen, die Produktion menschlicher Proteine in Moos zu steigern, indem deren Abbau verhindert wird.» Kürzlich hat das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) das erste in Moos hergestellte menschliche Protein offiziell zu klinischen Studien zugelassen.

Originalpublikation Sebastian N.W. Hoernstein, Stefanie J. Mueller, Kathrin Fiedler, Marc Schuelke, Jens T. Vanselow, Christian Schüssele, Daniel Lang, Roland Nitschke, Gabor L. Igloi, Andreas Schlosser, Ralf Reski: «Identification of targets and interaction partners of arginyl-tRNA protein transferase in the moss Physcomitrella patens». Molecular and Cellular Proteomics; 2016. 95 / 2 0 1 6

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BIOWISSENSCHAFTEN

Internationales Team erforscht die atomare Struktur von Aerolysin

Ein toxischer Verwandlungskünstler Molekularbiologen der Universität Bern haben einen Mechanismus entdeckt, der es einem von Bakterien produzierten tödlichen Toxin ermöglicht, in menschliche Zellen einzudringen und diese zu zerstören. Ihre Erkenntnisse können dazu beitragen, Gegenmittel zu solchen Giften zu entwickeln.

Atomare Struktur

Grafik: Nuria Cirauqui, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Nebst ihrer pathogenen Funktion sind Aerolysin und andere porenbildende Toxine für die Forschung wegen einer aussergewöhnlichen Eigenschaft interessant: Sie werden vom Bakterium als wasserlösliche Proteine abgesondert, die sich dann ineinanderfügen und in die Membran der Wirtszelle eindringen, um sich dort in ein Membranprotein zu verwandeln. Der Mechanismus, der dem Toxin diese Verwandlung ermöglicht, war bislang unbekannt und wird rege erforscht. Nun ist es einer internationalen Gruppe von Molekuarbiologen unter Führung der Universität Bern und mit Beteiligung der EPFL gelungen, die atomare Struktur von Aerolysin vor, während und nach dem Eindringen in die Zellmembran zu entschlüsseln. Durch die Erkenntnisse lässt sich die Funktion einer grossen Kategorie von Toxinen deutlich besser verstehen. Die Studie wurde nun im Journal «Nature Communications» publiziert.

Aeromaonas hydrophila-Bakterien (blau) setzen das Toxin Aerolysin frei (grün). An der Zelloberfläche macht das Protein mehrere Verwandlungen durch, die es ihm ermöglichen, die Zellwand zu durchdringen. Die Zelle läuft durch die Pore aus und stirbt.

Pathogene Bakterien produzieren eine Vielzahl von Toxinen, um ihre Wirte anzugreifen. Einige dieser Gifte werden auch als potenzielle Bioterrorismus-Waffen eingestuft. Ein besonders effizientes Toxin kann Löcher in die Membran von Wirtszellen bohren und diese so zerstören. Dieses sogenannte porenbildende Toxin findet sich in einer Vielzahl von Bakterien. Bakterien der Gattung Aeromonas hydrophila produzieren ein porenbildendes Toxin namens Aerolysin. Indem diese Bakte23 2

rien Zellen in der Darmschleimhaut ihres Wirts angreifen – oder Zellen, die sich an der Oberfläche einer offenen Wunde befinden – können sie sich mittels Aerolysin vom Inhalt der zerstörten Zellen ernähren und noch tiefer in den menschlichen Körper eindringen. Als Folge von zerstörten Darmschleimhaut-Zellen leiden Patienten unter schwerer Diarrhöe. Aeromonas hydrophila kann auch schwere Wundinfektionen und Blutvergiftung beim Menschen auslösen.

Zerstörung der Zelle in vier Schritten «Aerolysin ist ein sehr stabiles Toxin», sagt Professor Benoît Zuber vom Institut für Anatomie der Universität Bern, der das Projekt zusammen mit Ioan Iacovache vom selben Institut leitete. «Diese Stabilität des Toxins beruht auf seiner ungewöhnlichen Kernstruktur, welche wir als doppelkonzentrisches Beta-Fass bezeichnen». Diese verunmöglicht es der Wirtszelle, den Schaden zu reparieren, der aus dem porenbildenden Aerolysin entsteht. «Dies ist auch der Grund, weshalb Aerolysin-ähnliche Toxine zu den wirksamsten porenbildenden Toxinen gehören, die wir kennen», sagt Benoît Zuber. 7 98 / 2 0 1 6

BIOWISSENSCHAFTEN

Molekularer Pfeilbogen In einem ersten Schritt dockt das wasserlösliche Toxin mit seiner speziellen Kernstruktur an der Zelloberfläche an. In einem zweiten Schritt wandelt sich ein Teil des Proteins um und bildet einen molekularen Pfeilbogen. Dann kollabiert das Toxin, wodurch der Pfeil in die Zelle geschossen wird – und dabei einen molekularen Tunnel durch die Membran öffnet. Schliesslich biegt sich die Spitze des Pfeils zu einem Haken und verankert so das Toxin fest in der Membran. «Aerolysin kann sich transformieren wie ein Verwandlungskünstler», sagt Zuber. «Diese Wandlungen zu verstehen, wird sehr nützlich sein, um neue und wirksamere Therapien gegen Aeromonas-verursachte Krankheiten zu entwickeln», ergänzt Iacovache.

Von den Ursachen der Krankheiten Wie wegweisende Forschungsergebnisse von anderen Gruppen im Bereich der Nanotechnologie gezeigt haben, kann Aerolysin auch als sehr leistungsfähiges Werkzeug eingesetzt werden, um DNA zu sequenzieren. Zudem wird vermutet, dass bestimmte Proteine unter speziellen Bedingungen eine ähnliche Struktur wie die beschriebene Aerolysin-Struktur bilden.

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Diese Proteine gehören zu den Auslösern der Alzheimer-Krankheit.

Proteine in atomarer Auflösung Mit der Einführung einer neuen Generation von Digitalkameras für Elektronenmikroskope – den sogenannten Direktelektronen-Detektoren – können Forschende nun seit vier Jahren die Struktur von Proteinen visualisieren und bestimmen, wie deren Atome angeordnet sind. Solche Details konnten zuvor nur mittels zweier Methoden sichtbar gemacht werden, der Röntgenkristallographie und der Kernspinresonanzspektroskopie (NMR). Die erstere benötigt jedoch Kristalle des zu untersuchenden Proteins, was im Fall von Membranproteinen schwierig ist. Die zweite Methode beschränkt sich auf sehr kleine Proteine.

partikeln zur Forschungsmethode des Jahres 2015 ernannte. Die Kryo-Elektronenmikroskopie, in der Proben schockgefroren werden, um sie besser abbilden zu können, wurde bereits in den 80er Jahren entwickelt und laufend verbessert – so auch in den 90er Jahren an der Universität Bern. Revolutioniert wurde die Methode schliesslich mit der Einführung der sehr viel präziseren Digitalkameras. Originalpublikation Ioan Iacovache, Sacha De Carlo, Nuria Cirauqui, Matteo Dal Peraro, Gisou van der Goot, Benoît Zuber: Cryo-EM structure of aerolysin variants reveals a novel protein fold and the pore formation process, Nature Communications, 13. Juli 2016, doi: 10.1038/NCOMMS12062

Kontakt

Wie schockgefroren «Die neue Elektronenmikroskopie-Methode ist ein Durchbruch in der Biomedizin – dank ihr konnte die atomare Struktur einer ganzen Reihe von Proteinen entschlüsselt werden», sagt Benoît Zuber. Dies wurde unter anderem durch das Journal «Nature» gewürdigt, das die sogenannte Kryoelektronenmikroskopie mit Einzel-

Professor Dr. Benoît Zuber Institut für Anatomie Telefon +41 (0)76 382 52 63 benoit.zuber@ana.unibe.ch Dr. Ioan Iacovache Institut für Anatomie Telefon +41 (0)78 779 44 03 ioan.iacovache@ana.unibe.ch

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BIOWISSENSCHAFTEN

Details bei der Faltung von Membranproteinen geklärt

Molekulare Leibwächter

Katrin Bühler1 Ununterbrochen produzieren Maschinen in der Zelle lange Peptidketten, die Proteine. Damit ein Protein seine Aufgaben ordentlich erfüllen kann, muss es dann aber zunächst seine richtige räumliche Struktur einnehmen. In jeder Zelle gibt es dazu molekulare Helferproteine, genannt Chaperone. Sie passen auf die noch unreifen Proteine auf, helfen ihnen bei der Faltung und verhindern Fehler. Forscher um Sebastian Hiller, Professor am Biozentrum der Universität Basel und Daniel Müller, Professor am Department Biosysteme (D-BSSE) der ETH Zürich in Basel, haben herausgefunden, wie zwei Chaperone im Darmbakterium E. coli das Membranprotein FhuA beim Transport beschützen und ihm beim Einfädeln in die Membran assistieren.

Einfädel-Hilfe für Membranprotein In der äusseren Membran von Bakterien sind unzählige Proteine eingebettet, die Nährstoffe und Signalmoleküle transportieren. Eines dieser membranständigen Transporter ist das Protein FhuA. Mithilfe dieses Proteins nehmen die Bakterien das für sie lebenswichtige Eisen, aber auch Antibiotika auf. Doch wie gelangt nun das sehr grosse, fassförmige FhuA-Protein unbeschädigt in die äussere Membran? Dieser Frage sind die Wissenschaftler vom Biozentrum und dem D-BSSE auf den Grund gegangen. Um sich einen Weg in die äussere Membran zu ebnen, bedient sich FhuA der HilDr. Katrin Bühler, Media Relations, Biozentrum Universität Basel.

Bild: Universität Basel, Biozentrum

Viele Proteine sind während ihrer Entstehung in der Zelle auf die Hilfe molekularer Beschützer, sogenannter Chaperone, angewiesen. Diese wachen darüber, dass sich die Proteine in ihre richtige Struktur falten. Welche Rolle Chaperone bei der Faltung von Membranproteinen spielen können, war lange Zeit ungeklärt. Forschende vom Biozentrum der Universität Basel und der ETH Zürich konnten nun zeigen, wie Chaperone ein unreifes bakterielles Membranprotein stabilisieren, in die richtige Faltungsrichtung lenken und so vor Fehlfaltung schützen.

Sie spielen für die richtige Faltung löslicher Proteine eine wichtige Rolle, und sind darüber hinaus für den Einbau von komplexen Proteinmolekülen in die äussere Membran von Bakterien notwendig. Da verschiedene Organellen in pflanzlichen und tierischen Zellen bakteriellen Ursprungs sind, schützen auch hier Chaperone auf ähnliche Weise die Proteine und helfen beim Einbau. Den Studien kommt daher höchste Wichtigkeit zu für Krankheiten durch fehlgefaltete Proteine, wie Alzheimer, Parkinson oder Mukoviszidose.

Protein-Chaos ohne Chaperone Chaperone (hellblau) helfen beim Einbau und der Faltung des bakteriellen Membranproteins FhuA (gelb).

fe zweier Chaperone. Mittels Strukturanalysen und Einzelmolekül-Kraftspektroskopie konnten die Forscher nun erstmals aufklären, wie die beiden Chaperone das noch unreife Protein stabilisieren und eine Fehlfaltung verhindern. «Dieser Vorgang ist überaus dynamisch», erklärt Hiller. «Im Schutz der Chaperone wechselt FhuA ständig innerhalb tausendstel von Sekunden seine Struktur. So kann es energetisch günstige Zustände suchen, die das schrittweise Einfädeln einzelner Proteinabschnitte in die Membran erst ermöglichen.» Mit dem Einbau des letzten Abschnittes erhält FhuA dann seine reife, funktionstüchtige Fass-Struktur. Ungeschützt würde sich FhuA falsch falten und schliesslich verklumpen. Chaperone sind massgeblich an der Bildung funktionstüchtiger Proteine beteiligt.

«Dass Chaperone andere Proteine vor Fehlfaltung schützen und deren korrekte Faltung begünstigen, ist schon länger bekannt. Durch unsere Arbeit konnten wir nun erstmals an biologischen Zellen aufzeigen, wie Chaperone die für die Pharmaforschung wichtigen Membranproteine bei der Faltung unterstützen», erklärt ETH-Professor Daniel Müller. Bisher habe man dies fast ausschliesslich anhand künstlicher Umgebungen untersuchen können. Dadurch habe man jedoch kaum verstanden, wie sich Proteine in die Membran einer Zelle falten. «Grob gesagt war es bisher so, als ob man eine Kuh aufs Eis stellt, um ihr natürliches Verhalten zu untersuchen, dann aber überraschende Reaktionen beobachtet, von denen wir nicht wissen können, ob sie «normal« sind», sagt Müller. «Wir verstehen nun besser, wie die Zelle ihre molekularen Maschinchen in die Zellmembran einbaut, so dass sie dort ihre Aufgaben erfüllen können.» Quelle: Uni Basel 9/2016

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Neue Ansätze gegen die Schlafkrankheit

Tödliche Parasiten erfinden das Rad neu Berner Forschende haben in Trypanosomen, einzelligen Parasiten, eine Art winzige Maschine entdeckt, die den Transport von Proteinen durch die Zelle steuert. Dieser Fund könnte helfen, eine der wichtigsten Fragen der Evolutionsbiologie zu beantworten: Wie entstanden komplexe Zellen?

zuständig ist. Vor mehr als zwei Milliarden Jahren waren Mitochondrien noch freilebende Bakterien, die dann vom Vorfahren aller komplexen Zellen einverleibt wurden. «Anstatt wie üblich das Bakterium zu verspeisen, hat dieser es quasi als Haustier behalten», erläutert Schneider. Während das Mitochondrium Energie erzeugte, erhielt es im Gegenzug von seiner Wirtszelle Nahrung.

Bild: Christopher Jackson

Rohrpost statt Förderband

Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme zweier Trypanosomen (blau), die im Blut schwimmen. Bei der runden Struktur handelt es sich um ein rotes Blutkörperchen.

Trypanosomen sind die Exoten unter den Einzellern: Sie haben sich über Hunderte von Jahrmillionen isoliert von anderen Organismen entwickelt und unterscheiden sich daher stark von diesen. Für Evolutionsbiologen sind die Parasiten interessant, weil sie Einblicke in die Frühphase komplexer Lebensformen bieten. «Wie sich komplexe Zellen entwickelten, ist eine der wichtigsten Fragen der Evolutionsbiologie», sagt Professor André Schneider vom Departement für Chemie und Bio36

chemie der Universität Bern. Er und sein Team sind der Antwort nun einen Schritt näher gekommen: Sie haben in den Trypanosomen eine Art Nano-Maschine entdeckt, die Rückschlüsse zulässt, wann diese und andere Lebensformen einst separate evolutionäre Entwicklungswege einschlugen. Die Nano-Maschine steuert den Transport von Proteinen – quasi den zellulären Bausteinen – in das Mitochondrium der Zelle, welches für die Energieproduktion

Ohne dieses Zellkraftwerk hätten sich komplexe Zellen nie entwickelt und damit auch der Mensch nicht. Dass auch Trypanosomen über ein Mitochondrium mit einer Transportmaschine verfügen, war insofern zu erwarten, wie Schneider sagt. «Ihr Aufbau ist jedoch sehr ungewöhnlich.» Denn obwohl sie die gleiche Aufgabe erfüllen, unterscheiden sich die einzelnen Bestandteile der Trypanosomen-Maschine stark von denen anderer Lebensformen. Schneider drückt es so aus: «Wir haben ein Förderband erwartet, aber eine Rohrpost vorgefunden.» Das sei erstaunlich. In der Natur werde das Rad nämlich «nur selten neu erfunden», sondern die Evolution nutze in der Regel – wie im Fall der Zellkraftwerke – schon vorhandene Strukturen und entwickle diese weiter. Wie lassen sich also die grossen Unterschiede zwischen den funktionell identischen Transportmaschinen verschiedener Organismen erklären? «Eine simple Version davon gab es sicher schon in der ersten komplexen Zelle», sagt Schneider dazu. «Doch die zusätzlichen Teile der heutigen Nano-Maschinen sind offensichtlich erst entstanden, nachdem sich die komplexen Zellen bereits in Gruppen aufgespalten hatten, aus denen sich dann zum Beispiel Tiere oder eben Trypanoso9/2016

BIOWISSENSCHAFTEN

men entwickelten.» Es habe in den verschiedenen Gruppen somit keine gemeinsamen Strukturen gegeben, aus denen die Maschinenteile hätten abgeleitet werden können. Sie mussten jeweils von Grund auf in jeder Gruppe neu entwickelt werden.

Fein verästelter Stammbaum Diese einfache Erklärung, warum funktionell identische Teile in verschiedenen Spezies völlig unterschiedlich aussehen, hat laut Schneider für das Verständnis der Evolution komplexer Zellen grosse Bedeutung. «Ihr Stammbaum weist in seiner Krone Tausende feiner Verästelungen auf, deren Verlauf wir recht genau kennen. Die Antwort auf die viel wichtigere Frage, wie viele Hauptäste es im unteren Bereich des Stammbaums gibt und wo diese beginnen, ist allerdings noch

unklar.» In dem man die urtümlichen Transportmaschinen mit jenen anderer Spezies vergleicht, erhält man Einblick in die frühen Verzweigungen des Stammbaums.

Neue Ansätze gegen die Schlafkrankheit Trypanosomen sind für die tödliche Schlafkrankheit verantwortlich, die von der Tsetsefliege übertragen wird. «Wegen unzureichenden Medikamenten ist ihre Behandlung bis heute aber oft ein Problem», sagt Schneider. Seine Erkenntnisse könnten auch für die klinische Forschung relevant sein. «Obwohl die Transportmaschinen der Trypanosomen-Mitochondrien ganz anders aussehen als die des Menschen, sind sie für das Überleben der Parasiten genauso wichtig.» Sie stellten daher interessante

neue Zielstrukturen für die medikamentöse Behandlung der Schlafkrankheit dar. Quelle: Universität Bern Originalpublikation J. Mani, D. Desy, M. Niemann, A. Chanfon, S. Oeljeklaus, M. Pusnik, O. Schmidt, C. Gerbeth, C. Meisinger, B. Warscheid, A. Schneider: «Novel mitochondrial protein import receptors in Kinetoplastids reveal convergent evolution over large phylogenetic distances». Nature Communications, 2015. DOI: 10.1038/ncomms7646. Kontakt Prof. André Schneider Department of Chemistry & Biochemistry Universität Bern andre.schneider@dcb.unibe.ch www.dcb.unibe.ch

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Die Ergebnisse der Magnetresonanztomographie (MRT) deuten darauf hin, dass es tatsächlich Gehirnareale gibt, die besonders aktiv sind, wenn eine bestimmte Kategorisierungsstrategie angewendet wird.

Neurowissenschaftler finden Ordnungszentrale des Gehirns

Wie das Gehirn die Welt sortiert Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler haben untersucht, was im Gehirn passiert, wenn wir die Welt um uns herum ordnen. Sie fanden heraus, welche Gehirnareale uns beim Schubladendenken helfen.

Die Welt um uns herum ist komplex und verändert sich ständig. Um sie zu ordnen, bilden wir Kategorien oder Schubladen, in die wir Neues einsortieren. Dafür wenden wir verschiedene Strategien an. Forschungsteams der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Professor Boris Suchan, Abteilung für Neuropsychologie, und Professor Onur Güntürkün, Abteilung für

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Biopsychologie, wollten wissen, welche Bereiche im Gehirn diese Strategien steuern. Die Ergebnisse der Untersuchungen mit Hilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) deuten darauf hin, dass es tatsächlich Gehirnareale gibt, die besonders aktiv sind, wenn vom Menschen eine bestimmte Kategorisierungsstrategie angewendet wird.

«Wenn wir Objekte anhand eines Prototyps einordnen, ist der linke Gyrus Fusiformis aktiv, ein Bereich des Gehirns, der für das Erkennen abstrakter Objekte zuständig ist», sagt Boris Suchan: «Beim Abgleichen mit konkreten Beispielen einer Kategorie wird der rechte Hippocampus aktiviert, ein Areal, das eine wichtige Rolle spielt, wenn Erinnerungen gespeichert und abgerufen werden.»

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Schubladen reduzieren die Informationslast In Schubladen zu denken, hilft dem Gehirn, eine sich ständig ändernde Welt zu sortieren und so die Informationslast zu reduzieren. In der Kognitionswissenschaft spricht man dabei von zwei unterschiedlichen Strategien: die Ausnahme-Strategie und die Prototyp-Strategie. Will man also herausfinden, ob ein bestimmtes Tier in die Kategorie «Vogel» passt, würde man gemäss der Prototyp-Strategie zunächst einen allgemeinen, abstrakten «Vogel» als Vergleich hernehmen. Dieser weist die wichtigsten Merkmale der Kategorie auf, zum Beispiel Schnabel, Flugfähigkeit oder Federn. Wenn jedoch eine Ausnahme, wie zum Beispiel ein Strauss oder ein Pinguin, kategorisiert werden muss, würde diese Strategie nur schlecht funktionieren. Dann greift die Ausnahme-Strategie, die das Tier mit einer Vielzahl an verschiedenen und ganz unterschiedlich aussehenden Beispielen vergleicht, die bereits der Kategorie zugeordnet wurden. So können auch die «entfernten Verwandten» einer Kategorie richtig zugeordnet werden.

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Komplexes Zusammenspiel Um zu untersuchen, wo das Gehirn aktiv ist, wenn es sortiert, haben die Bochumer Neurowissenschaftler Probanden bei einer Kategorisierungsaufgabe im MRT gescannt. Die Aktivierungsmuster im Gehirn zeigen, dass beide Strategien von unterschiedlichen Gehirnarealen gesteuert werden. Die Forscherinnen und Forscher vermuten, dass zwischen beiden Lernmustern ein komplexes Wechselspiel besteht. «Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass für beide Strategien jeweils eigene Bereiche im Gehirn zuständig sind. Im Verlauf des Lernens haben wir aber auch festgestellt, dass sich der Rhythmus der Aktivierung bei beiden Arealen angleicht. Das deutet darauf hin, dass sich die zu Grunde liegenden Denkprozesse nicht sauber trennen lassen», erklärt Boris Suchan weiter. Weitere Modelle und Untersuchungen sollen dieses Zusammenspiel nun näher untersuchen. Originalpublikation Robert K. Lech, Onur Güntürkün, Boris Suchan: «An interplay of fusiform gyrus and hippocampus enables prototype- and exemplar-based category learning», in: Behavioural Brain Research, 2016, DOI: 10.1016/j.bbr.2016.05.049.

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Ausreifung von Stammzellen in Nervenzellen wird gezielt gesteuert

Wachstum neuer Nervenzellen streng reguliert Die Entstehung neuer Nervenzellen im Gehirn wird äusserst strikt reguliert. In einer aktuellen Studie der Universität Bonn und des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) wurde nun ein Schlüsselmechanismus dieser Regulation identifiziert.

Die neuen Erkenntnisse eröffnen die Möglichkeit, die Gewinnung von Nervenzellen aus Stammzellen genau zu steuern. Auch für die Behandlung von Hirntumoren ergeben sich eventuell neue Perspektiven. Die Studie wurde Anfang August in der Zeitschrift «Stem Cell Reports» veröffentlicht. Schon wenige Tage nach Befruchtung der Eizelle beginnt im werdenden Kind die Entwicklung des Gehirns. Bis zur Geburt bilden sich hier im Schnitt jede Minute rund 250 000 neue Nervenzellen. Wenn der Säugling das Licht der Welt erblickt,

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warten in seinem Kopf rund 100 Milliarden dieser Neuronen auf Input.

Veränderungen haben fatale Folgen Diese enorme Menge an Nervenzellen stammt von einigen wenigen Vorläuferzellen ab, den neuralen Stammzellen. Diese müssen sich zunächst vermehren, um genügend Ausgangszellen zu bilden. Nach und nach schlägt dann ein Teil der Zellen einen anderen Weg ein und beginnt, in die

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gewebespezifischen Zellen des Gehirns (Neurone und Gliazellen) auszureifen. Der Übergang zwischen Zellvermehrung und Ausreifung muss dabei genau austariert werden: Eine Veränderung des Gleichgewichtes hätte fatale Folgen und könnte zum Beispiel die Entstehung von Gehirntumoren auslösen. Um dies zu verhindern, wird das Schicksal der neuralen Stammzellen augenscheinlich äusserst strikt reguliert. Die Bonner Wissenschaftler haben nun einen dieser Regulationsmechanismen entschlüsselt.

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Regelkreis für die Nervenproduktion Für ihre Experimente nutzten sie neurale Stammzellen, aus denen sich menschliche Nervenzellen erzeugen lassen. «Wir konnten zeigen, dass an der Regulation dieser Zellen zwei verschiedene Komponenten beteiligt sind», erklärte Laura Stappert vom Institut für Rekonstruktive Neurobiologie der Universität Bonn. Beide Komponenten kontrollieren sich quasi gegenseitig. Sie bilden so einen Regelkreis, der die Stammzell-Aktivität während der Gehirnentwicklung bis ins Feinste austariert. Der eine Akteur in diesem Regelkreis ist der so genannte Notch-Signalweg. Er sorgt dafür, dass sich die Stammzellen munter vermehren. Gleichzeitig verhindert er, dass sich die Zellen spezialisieren, also in Neuronen oder Gliazellen umwandeln. Sie verbleiben in ihrem unreifen Zustand.

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Eigener Hemmstoff Gegenspieler des Notch-Weges ist ein Molekül mit dem kryptischen Namen miR-9/9*. Dieses unterbindet die Teilung der Stammzellen. Stattdessen sorgt es dafür, dass sie den Karrierepfad in Richtung Nervenzellen einschlagen. Zugleich hemmt miR9/9* den Notch-Signalweg. MiR-9/9* steht also für die Ausreifung und Differenzierung von Stammzellen, Notch für ihre Vermehrung. «Interessanterweise bewirkt Notch zusätzlich noch eine vermehrte Produktion von miR-9/9*», erläutert Beate Roese-Koerner, die gemeinsam mit Laura Stappert Erstautorin der Studie ist: «Notch erzeugt also seinen eigenen Hemmstoff.»

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Gas- und Bremspedal «Dieser Mechanismus verhindert augenscheinlich, dass sich die Stammzellen zu schnell teilen: Jedem Tritt aufs Gaspedal folgt direkt ein Tritt auf die Bremse», ergänzt Professor Oliver Brüstle, Direktor des Instituts für Rekonstruktive Neurobiologie. Möglicherweise eignet sich miR-9/9* daher auch, um das Wachstum von Tumoren zu unterbinden. Die Forscher wollen diese These nun weiter untersuchen. Die Bonner Wissenschaftler haben sich auf die Gewinnung von Nervenzellen aus Stammzellen spezialisiert. Sie setzen diese für den Zellersatz im Gehirn ein. Dazu müssen sie genau wissen, auf welche Weise der Ausreifungsprozess kontrolliert wird. Neu identifizierte Regulationsfaktoren wandern direkt in die Werkzeugkiste der Forscher, da sie noch mehr Kontrolle über die Zellen erlauben. Die neuen Erkenntnisse sind in diesem Zusammenhang von grosser Relevanz.

Originalpublikation Roese-Koerner et al., Reciprocal Regulation between Bifunctional miR-9/9* and its Transcriptional Modulator Notch in Human Neural Stem Cell Self-Renewal and Differentiation, Stem Cell Reports (2016). 9/2016

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Forscher untersuchen Stoffwechselveränderungen

Neue Ansätze für Parkinson-Therapie? Forschungsteams in Luxemburg und Deutschland haben kürzlich mögliche genetische Ursachen für die Parkinson-Krankheit untersucht – mit zum Teil neuen und erstaunlichen Erkenntnissen.

Bild: Fotolia

Hyperaktive Mikrogliazellen

Parkinson-Krankheit: Mikrogliazellen im Gehirn können hyperaktiv werden.

Die Parkinson-Krankheit, die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung, ist in 15 Prozent der Fälle genetisch bedingt. Das frühzeitige Altern der dopaminergen Nervenzellen in der Substantia nigra im Gehirn ist der Grund für die Bewegungsstörungen, die für die Krankheit charakteristisch sind. Wie es allerdings dazu kommt, ist bislang noch nicht vollständig aufgeklärt.

Gen DJ1: Schon oft den Stoffwechsel untersucht Forscher des Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB), der Universität Luxemburg und Partner in Konstanz, München und Bochum sind nun den Ursachen des vorzeitigen Alterns von Nervenzellen bei Parkinson-Patienten mit defektem DJ1-Gen auf den Grund gegangen. Durch den Gendefekt verändert sich der Zellstoffwechsel, so dass Nervenzellen sogenanntem oxidativen Stress sowie einer verstärkten Immunantwort im Gehirn ausgeliefert sind. Professor Karsten Hiller, Leiter der «Metabolomics» For42

schungsgruppe am LCSB sucht die Antwort im Stoffwechsel. In der jetzigen Studie untersuchte er mit seinem Forscherteam eine bestimmte Form der Parkinson-Krankheit, bei der das Gen DJ1 defekt ist. «Bei DJ1 kommt es auf die richtige Menge an. Während in einigen Krebsarten zu viel DJ1 vorkommt, sterben Nervenzellen mit zu wenig DJ1 in der Parkinson-Krankheit ab», erklärt Hiller. Das Forscherteam hat daher den Stoffwechsel von Nervenzellen, denen DJ1 fehlt, genauer unter die Lupe genommen und dabei entdeckt, dass zwei wichtige Stoffwechselwege beeinträchtigt sind. «Ohne DJ1 können Nervenzellen nicht genügend Glutamin aufnehmen und die Serinproduktion ist beeinträchtigt. Beide Aminosäuren sind wichtig, um Glutathion aufzubauen, mit dessen Hilfe sogenannte freie Radikale unschädlich gemacht werden können», erklärt Dr. Johannes Meiser, Erstautor der Studie. «Ohne DJ1 funktioniert dieser Abwehrmechanismus nicht ausreichend, es kommt zum sogenannten oxidativen Stress. Das lässt die Zellen früher altern.»

Ausserdem konnte das Forscherteam zeigen, dass Mutationen im DJ1 Gen auch andere Zellen im Gehirn negativ beeinflussen. Mikrogliazellen, die im Gehirn für die Immunreaktion verantwortlich sind, werden durch ein defektes DJ1 Gen sozusagen hyperaktiv. «Eine Aktivierung von Mikrogliazellen kommt normalerweise nur vor, wenn im Gehirn etwas aufgeräumt werden muss, wie beispielsweise bei einer Entzündung», erklärt Hiller. «Wenn diese Zellen allerdings dauerhaft aktiv sind, wie wir es im Falle des DJ1 Defekts entdeckt haben, schwächt dies die umliegenden Nervenzellen.» Interessanterweise konnten die Forscher Stoffwechselveränderungen nicht nur in Immunzellen des Gehirns, sondern auch im Blut von Parkinson-Patienten mit DJ1 Mutation feststellen. Hieraus könnten möglicherweise in Zukunft neue Wege zur Diagnose entstehen.

Neue Ansätze zur Therapie Im nächsten Schritt soll nun untersucht werden, wie die betroffenen Stoffwechselwege medikamentös beeinflusst werden können. Die beschriebenen Veränderungen im Glutamin- und Serinstoffwechsel könnten somit als neue Ansätze für Parkinson-Therapien dienen. Quelle: Universität Luxembourg

Originalpublikation J. Meiser, S. Delcambre, A. Wegner, C. Jäger, J. Ghelfi, A. Fouquier d‘Herouel, X. Dong, D. Weindl, C. Stautner, Y. Nonnenmacher: «Loss of DJ-1 impairs antioxidant response by altered glutamine and serine metabolism»; Neurobiology of Disease; Volume 89, Issue null, Pages 112-125. 9/2016

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Neue Form der Glasknochenkrankheit entdeckt

Wenn die Knochen wie Glas brechen Mehrere Hundert Menschen leiden in der Schweiz an der Glasknochenkrankheit. Ein internationales Forscherteam mit Beteiligung des Kinderspitals Zürich hat nun eine neue Form der Krankheit entdeckt.

Bild: Universitäts-Kinderspital Zürich

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Unterschenkel eines Patienten mit Bailey-Nagelung nach elf Frakturen bis zum Alter von acht Jahren. Sibylle Augsburger, Senior Communication Manager Interpharma

Patientinnen und Patienten mit einer Glasknochenkrankheit (Osteogenesis imperfecta) haben Knochen, die im Röntgenbild eine glasige Struktur aufweisen und sehr leicht brechen. Die Erbkrankheit, die in verschiedenen Formen auftritt, kann zudem mit Kleinwuchs, Schwerhörigkeit, Knochenverformungen und weiteren Beeinträchtigungen einhergehen. Ein Team mit Forscherinnen und Forschern aus der Schweiz (Kinderspital Zürich), den USA und Thailand ist nun auf eine neue Form der Krankheit gestossen. Die neue Ausprägung des Knochenleidens wird durch das Gen MBTPS2 verursacht. Zwei unterschiedliche Mutationen dieses Gens können dabei die Krankheit hervorrufen, wie die Forscherinnen und Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Communications» berichten. Auf die neue Form der Glasknochenkrankheit sind die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in zwei Familien mit acht Betroffenen aufmerksam geworden. Be-

troffen von der Krankheit sind hauptsächlich Männer und Buben. Der Grund liegt darin, dass die krankheitsverursachende Mutation sich auf dem (bei Männern und Buben nur einfach vorhandenen) X-Chromosom befindet und daher nicht durch ein gesundes zweites Gen «überstimmt» werden kann. Aus früheren Untersuchungen, die im Jahr 2003 hauptsächlich am Zebrafisch durchgeführt wurden, weiss man, dass das Gen MBTPS2 über einen mehrstufigen Prozess unter anderem den Knochen- und Sterolstoffwechsel reguliert. Ist das besagte Gen mutiert, kommt es unter anderem zu einer Störung im Knochenstoffwechsel, was die Glasknochenkrankheit hervorruft. Dieses Wissen könnte mittelfristig auch neue therapeutische Ansätze ermöglichen, sagt PD Dr. med. et phil. nat. Marianne Rohrbach, Co-Autorin der «Nature Communications»Publikation und Spezialistin für angeborene Bindegewebskrankheiten am Kinderspital Zürich.

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Wissenschaftler entdecken neue Wege für DNA-Dechiffrierung

Mit Gold und Diamanten das Erbgut schneller und einfacher entschlüsseln Ein Forschungsteam der Universität Stuttgart hat möglicherweise einen Weg gefunden, genetische Informationen schneller, einfacher und kosteneffizienter als bisher zu analysieren – mit Substanzen, die sonst eher die Herzen von Schmuckliebhabern schneller schlagen lassen: Gold und Diamanten.

Bild: Universität Stuttgar t

aus Schweden und Professor Rodrigo Amorim aus Brasilien. Insbesondere die Verbindung von winzigen diamantartigen Teilchen an den Elektroden verstärkt die elektrischen Signale aus der DNA und reduziert mögliche Entschlüsselungsfehler. «Der genetische Code ist abgespeichert in vier Bestandteilen der DNA, den Nukleobasen», erläutert Junior-Professorin Fyta. «Unsere Studien haben gezeigt, dass die Verwendung von diamantartigen Teilchen bei der Beschichtung der Goldelektroden für jede Nukleobase eine unterschiedliche Art elektrischen Stroms verursacht. Damit kann der genetische Code abgelesen und analysiert werden.»

Experimentelle Prüfung

Luxus, der berührt – Nanoporen mit goldenen Elektroden und diamantenen Spitzen können möglicherweise den genetischen Code entschlüsseln.

Seit 2003 kann man das menschliche Erbgut entschlüsseln, doch war dies bisher teuer und erforderte die Mitwirkung zahlreicher Forschungsgruppen. Daher sind günstigere Alternativen für den Analyseprozess gefragt. Helfen könnten dabei Nanoporen. Das sind Öffnungen in Nanometergrösse, die in ein Material gebohrt werden.

Elektrische Impulse Fädelt man DNA-Moleküle – in denen der genetische Code festgeschrieben ist – durch die Öffnungen hindurch, kann dieser analysiert werden. Dafür werden goldene Elektroden in der Nanopore implementiert. Diese sind in der Lage, die 24 4

elektrischen Impulse, die aus dem genetischen Code der DNA entstehen, zu messen. Man kann sich die Nanoporen also als eine Art Scanner vorstellen, der die genetische Information liest.

Ablesen und analysieren Doktorand Ganesh Sivaraman und Junior-Professorin Maria Fyta – beide vom Institut für Computerphysik der Universität Stuttgart – haben in Simulationsberechnungen am Computer herausgefunden, dass spezielle chemische Modifikationen der Goldelektroden in einer Nanopore den DNA-Entschlüsselungsvorgang erheblich optimieren. Beteiligt waren daran auch ihre Kollegen Professor Ralph Scheicher

Die Studie erfolgte unter Einbeziehung quantenmechanischer Computersimulationen und schlägt die Verwendung von diamantartigen beschichteten Goldelektroden als wichtigstes Hilfsmittel für die Entwicklung von Geräten zur DNA-Entschlüsselung vor. Ein nächster Schritt wird es sein, weitere für die Verwendung von gold- bzw. diamantartigen Hilfsmitteln benötigte Faktoren zu ermitteln. Ausserdem muss im Labor experimentell geprüft werden, ob solche Geräte einfach hergestellt und kommerziell genutzt werden können.

Originalpublikation Sivaraman, Ganesh; Amorim, Rodrigo G.; Scheicher, Ralph H.; Fyta, Maria; «Diamondoid-functionalized gold nanogaps as sensors for natural, mutated, and epigenetically modified DNA nucleotides»; Nanoscale; 2016 7 98 / 2 0 1 6

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Herausforderungen für das weltweite Gesundheitssystem

Reisende importieren «Super-Keime»

Die Ausbreitung von multiresistenten Bakterien stellt Gesundheitssysteme weltweit vor Herausforderungen, da die Therapiemöglichkeiten durch Antibiotika schwinden. Diese «Super-Keime» können gravierende Infektionen hervorrufen und führen oft zu einem schweren und tödlichen Krankheitsverlauf. Bereits jetzt sterben nach Schätzungen pro Jahr weltweit 700 000 Menschen, weil Antibiotika bei ihnen wirkungslos geworden sind. Einzig mit dem Antibiotikum Colistin konnten solche Infektionen bislang noch behandelt werden.

Colistin-Resistenz

entdeckt. Diese Bakterienstämme fanden sich in China im Darmtrakt von Menschen, Nutztieren sowie in Geflügelfleisch; mittlerweile sind sie auch in anderen Ländern aufgetaucht. Die Colistin-Resistenz wird durch ein Gen verursacht, das mcr-1-Gen. Dieses Gen wird durch Plasmide weitergegeben – DNA-Moleküle in Bakterien – und kann sich deshalb ungehindert in verschiedenen Darmbakterien ausbreiten, auch in der natürlichen Darmflora von Mensch und Tier. Beim Menschen können E. coli Harnweginfektionen, Blutvergiftung und andere Infektionen auslösen, K. pneumoniae verursacht hauptsächlich Harn- und Atemweginfektionen.

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Nun wurde aber im November 2015 in Stämmen der Bakterien Escherichia coli Ergebnisse publiziert und Klebsiella pneumoniae auch eine am Institut für Infektionsweitverbreitete Resistenz gegen Colistin07:47Mikrobiologen TOSOH_Ins_58x90_4c_Layout 1 20.12.12 Seite 1 krankheiten der Universität Bern haben nun erstmals die Bakterienpopulation im Darm von Reisenden untersucht, die von Indien in die Schweiz zurückkehrten. Sie 61 AND A1 HALLE 1.1 ST fanden heraus, dass 76 Prozent der rückkehrenden Touristen mit multiresistenten Bakterienstämmen besiedelt waren. «Noch schwerwiegender ist, dass 11 Prozent der Reisenden in ihren Stuhlproben Colistin-resistente Stämme hatten, darunter auch solche, die das neue Plasmid-vermittelte mcr-1-Gen enthielten», sagt Professor Andrea Endimiani, Hauptautor der Studie. Die Ergebnisse wurden nun im Journal «Antimicrobial Agents and Chemotherapy» publiziert. C

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Das mcr-1-Gen konnte bereits in mehreren Studien in Colistin-resistenten Darmbakterien von Menschen, Nutztieren, in

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Drei von vier Touristen, die von Indien in die Schweiz zurückkehrten, waren bei einer Untersuchung mit multiresistenten Keimen infiziert. Mikrobiologen der Universität Bern konnten zudem einen Bakterienstamm isolieren, der ein Gen besitzt, das es diesen gefährlichen Erregern ermöglicht, auch gegen die momentan einzige noch wirksame Antibiotika-Therapie resistent zu werden.

Molekulare Analysen ergaben, dass in Indien durch die Umwelt oder durch die Nahrungskette manchmal lebensgefährliche Bakterien aufgenommen werden können.

der Nahrungskette und auch in der Umwelt isoliert werden. Die meisten dieser Studien hatten jedoch dafür vorgängig gesammelten Proben untersucht. «Wir wollten nun herausfinden, wie es mit der aktuellen Verbreitung dieses Gens in multiresistenten Darmbakterien aussieht», sagt Andrea Endimiani. «Vor allem, weil bereits bekannt ist, dass rückkehrende Reisende sehr häufig mit Super-Keimen befallen sind.»

Hohe Rate Endimiani und sein Team untersuchten Stuhlproben von 38 Personen aus der Schweiz vor und nach einer Indien-Reise im Jahr 2015. Die durchschnittliche Aufenthaltsdauer in Indien betrug 18 Tage. Die Studienteilnehmer besuchten häufig andere Länder in den 12 Monaten vor ihrer Indien-Reise, litten dabei jedoch nie an Durchfall. Nach ihrer Rückkehr aus Indien hingegen litten 39 Prozent an Reise-Durchfall und zusätzlichen Symptomen. Antibiotika wurden keine eingenommen. 9/2016

MEDIZIN

Für die Forschenden überraschend war die hohe Rate entdeckter multiresistenter Darmbakterien: 76 Prozent der Reisenden kehrten mit Super-Keimen zurück. 11 Prozent davon trugen Stämme in sich, die gegen die letzte Antibiotika-Option, Colistin, resistent waren. Einer dieser Stämme besass auch das mcr-1-Gen, welches die Colistin-Resistenz in anderen Darmbakterien in Mensch und Tier fördern und ausbreiten kann.

Durch Nahrungskette aufgenommen Molekulare Analysen ergaben, dass diese lebensgefährlichen Bakterien durch die Umwelt oder durch die Nahrungskette in Indien aufgenommen worden waren. Dabei besteht auch für gesunde Träger von Super-Keimen ein hohes Risiko, wenn sie zu einem späteren Zeitpunkt an Harnwegsinfektionen oder an einer Blutvergiftung erkranken, da diese Erreger dann schwer zu bekämpfen sind. «Die Ansteckung mit Colistin-resistenten Bakterien auf Reisen ist ein Phänomen, das wir sorgfältig beobachten müssen, um die Ausbreitung von solch unbehandelbaren Super-Keimen in der Schweiz zu verhindern – einem Land, das von diesem Problem noch relativ unberührt ist», sagt Andrea Endimiani. Die Forschenden empfehlen daher, rasch spezifische und engmaschige Monitoringprogramme einzuführen, um unerwartete Krankheitsausbrüche wegen Darmbakterien mit dem mcr-1-Gen zu verhindern.

Schweizerisches Zentrum für Antibiotikaresistenzen Die Universität Bern besitzt eine lange Tradition in der Antibiotikaresistenz-Forschung und ist mit dem Institut für Infektionskrankheiten führend bei der Untersuchung und Bekämpfung von Super-Keimen. Am Institut angesiedelt ist das Schweizerische Zentrum für Antibiotikaresistenzen (ANRESIS). ANRESIS ist ein regionales und nationales Überwachungssystem und Forschungsinstrument für Antibiotikaresistenzen und Antibiotikakonsum im Humanmedizinischen Bereich. Das Projekt wird das durch das Bundesamt für Gesundheitswesen (BAG), die Schweizerische Konferenz der kantona9/2016

len Gesundheitsdirektorinnen und -direktoren (GDK) und die Universität Bern fi nanziert. Originalpublikation Bernasconi OJ, Kuenzli E, Pires J, Tinguely R, Carattoli A, Hatz C, Perreten V, Endimiani A.: «Travelers Can Import Colistin-Resistant Enterobacteriaceae Including Those Possessing the Plasmid-Mediated mcr-1 Gene». Antimicrob Agents Chemother, 13. Juni 2016 pii: AAC.00731-16. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 27297483.

Kontakt Dr. med. phil. nat. Andrea Endimani, Phd Institut für Infektionskrankheiten Universität Bern Hochschulstrasse 6 CH-3012 Bern Telefon +41 (0)31 632 86 32 andrea.endimani@ifik.unibe.ch

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Es gibt Momente in der Forschungsgeschichte, die alles verändern

«Grossartige Chancen, immense Risiken» Noch nie war ein Eingriff ins Erbgut so einfach wie heute. Mit dem Wunderwerkzeug für Gene namens Crispr-Cas lässt sich Erbmaterial auf vielen Arten verändern. Seit vier Jahren erobert es die Labors. Und das atemberaubend schnell.

nome Editing, also zum Entfernen, Einfügen und Verändern von DNA. Ihre Studie erschien vor vier Jahren, am 17. August 2012, im Magazin «Science». Kurz darauf stellte der Bioingenieur Feng Zhang vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) im gleichen Magazin eine Arbeit zur universellen Einsetzbarkeit der Methode vor. Beide Teams liefern sich bis heute einen erbitterten Patentstreit.

Viel diskutiert: GMO oder Züchtung?

Crispr-Cas9 kann zum Genome Editing, also zum Entfernen, Einfügen und Verändern von DNA verwendet werden.

«Der Menschheit steht wahrscheinlich eine dramatische Wende bevor», sagt Peter Dabrock, Vorsitzender des Deutschen Ethik rats. «Wir werden in einer Crispr-Welt leben.» Joghurtbakterien und Ackerpflanzen werden damit widerstandsfähiger gemacht, gefährliche Insekten könnten kostengünstig bekämpft werden. «Crispr birgt grossartige Chancen, aber auch immense Risiken.» Auch wenn sein Siegeszug in den Labors weltweit erst 2012 begann: Das Crispr-

Cas-System ist ein uralter Mechanismus, den viele Bakterien nutzen. Lange galten die Crispr-Regionen im Erbgut als nutzloser Schrott. Erst 2007 erkannten Forscher, dass es sich um ein Abwehrsystem handelt: Steckbrief, Spürhund und Skalpell in einem. Die Crispr-Sequenzen sind Abschnitte im Bakterien-Erbgut, in die Bruchstücke des Genoms von Angreifern – etwa Viren – eingebaut werden. Mit deren Hilfe erkennen Zellen, wenn der gleiche Eindringling nochmals auftaucht. Dann kann er mit Hilfe des an Crispr gekoppelten Enzyms Cas herausgeschnitten werden.

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Erbitterter Patentstreit

Für ihre Entdeckung erhielten Jennifer Doudna und Emanuelle Charpentier bereits den Breakthrough Prize 2015 in Lebenswissenschaften.

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Die französische Mikrobiologin Emmanuelle Charpentier, die inzwischen am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin forscht, und die US-Biochemikerin Jennifer Doudna waren es, denen der Jahrhundertcoup gelang: Sie verwendeten Crispr-Cas9 gezielt zum sogenannten Ge-

Vielen Forschern seien nun Dinge möglich, von denen sie seit Jahrzehnten nur träumen konnten, sagt der Ethikrat-Vorsitzende und Theologe Dabrock von der Universität Erlangen-Nürnberg. Holger Puchta, Leiter des botanischen Instituts am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) nennt eine entscheidende Neuerung: Ältere Methoden riefen im Erbgut auch viele ungewollte Mutationen hervor. Mit Cripr-Cas sei deren Zahl weit geringer. Von der Ursprungspflanze sei ein solches Produkt anders als bei den bisher genutzten Methoden nicht mehr unterscheidbar. Mehrere so entstandene Sorten wurden bereits erprobt – etwa gegen Mehltau resistenter Weizen oder besonders stärkehaltiger Mais. Das führt zu der viel diskutierten Frage: Sind mit Crispr-Cas geschaffene Pflanzen als genmodifizierte Organismen (GMO) oder als Züchtung einzustufen? «Darum gibt es einen riesen Streit, hinter dem immense finanzielle Interessen stehen – der Unternehmen, aber auch der gegen Gentechnik engagierten Organisationen», erklärt Dabrock. In den USA und Kanada werden solche Pflanzen nicht als GMO eingestuft. Die rechtliche Situation in der Europäischen Union sei derzeit «extrem unklar», kritisiert Puchta. 9/2016

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Fatale Folgen? Missbräuchlich oder auch aus Unachtsamkeit könnten sich einige wenige genveränderte Lebewesen rasant ausbreiten, etwa auch Insekten, befürchten Experten. Auch die Gefahr, mit einer neuen Crispr-Sequenz zufällig eine ganz ähnliche Sequenz im Erbgut anderer Organismen zu erwischen – mit fatalen Konsequenzen – ist durchaus real. Ein US-Forscher stellte 2014 ein Viruskonstrukt vor, mit dem nach Inhalation über eine Crispr-Sequenz Mäuse mit Lungenkrebs geschaffen wurden. Nicht nur der Crispr-Pionierin Doudna soll es eiskalt den Rücken heruntergelaufen sein: Beim kleinsten Fehler könnte ein solches Crispr-Molekül auch in der menschlichen Lunge wirken.

Ethisch relevant? Immer wieder warnten Doudna und Charpentier vor einem blauäugigen Vorpreschen, mahnten an, das System erst ein-

mal grundlegend zu erforschen – mit mässigem Erfolg. Und Dabrock bemerkt: Potenziell gefährliche Manipulationen von Erregern seien bisher nur in bestens ausgestatteten Labors möglich gewesen. «Dort bleibt ein Supervirus auch wirklich im Hochsicherheitstrakt.» Mit Crispr werde das anders, weil die Technik keiner komplexen Ausstattung bedürfe. «Der Schutz vor missbräuchlicher Anwendung scheint mir derzeit der ethisch relevanteste Bereich und die wichtigste Sicherheitsfrage zu sein.» Statt um die akuten Fragen bei Pflanzenzüchtung und die Verbreitung gentechnisch veränderter Lebewesen drehten sich die aktuellen Debatten jedoch vor allem um eher symbolische Aspekte etwa bei Gentherapien, sagt Dabrock. «Das sind abstrakte Fragestellungen, die absehbar für Jahre noch gar keine bedeutende klinische Rolle spielen.» Eine auf Körperzellen bezogene Gentherapie sei mit Crispr ohnehin nicht zwingend dramatisch anders als bisher.

Solche Versuche sind extrem problematisch Doch die Technik geht noch weiter: Im vergangenen Jahr verlautbarte ein Team aus Guangzhou (China), Dutzende in einer Fruchtbarkeitsklinik aussortierte Embryonen manipuliert zu haben. Der Genaustausch per Crispr war nur bei einigen Zellhäufchen erfolgreich – aber das weltweite Entsetzen gigantisch. Die Schreckensvision eines im Labor gezüchteten Menschen wirkte näher denn je. «Solche Versuche halte ich für extrem problematisch», sagt Puchta. Goldgräberstimmung auf der einen Seite, die Angst vor einer geöffneten Büchse der Pandora auf der anderen: Welchen Weg Crispr-Cas nimmt, wird sich erst in Jahren zeigen. Selten jedenfalls sei so rasch eines klar gewesen, sagt Stefan Endres, Forschungsdekan der Medizinischen Fakultät der Universität München: «Das hat so grundsätzliche Bedeutung, dafür gibt es auf jeden Fall den Nobelpreis.»

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Coronaviren hemmen und eindämmen

Raffinierte Abwehrstrategie

Coronaviren können harmlose Erkältungen auslösen, aber auch gefährliche Infektionskrankheiten wie MERS (Middle East Respiratory Syndrome) oder SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome). Ein Team unter der Leitung von Privatdozent Albrecht von Brunn vom Max von Pettenkofer-Institut der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) in München (Lehrstuhl Virologie) konnte in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Universitäten Lübeck und Bonn nun zum ersten Mal zeigen, dass das vor allem als Tumorsuppressor bekannte Protein p53 die Vermehrung von SARS-Viren hemmt. Weiterhin entschlüsselten die Forscherinnen und Forscher, dass die Viren bereits Abwehrmechanismen gegen dessen antivirale Aktivität entwickelt haben. Die an diesem Mechanismus beteiligten Moleküle könnten interessante Ziele für neue antivirale Strategien sein. Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler im renommierten Fachmagazin PNAS.

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Ein bisher vor allem als Tumorsuppressor bekanntes Molekül hemmt die Vermehrung SARS auslösender Coronaviren, wie Forscherinnen und Forscher der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) in München zeigen.

Coronaviren können harmlose Erkältungen auslösen, aber auch gefährliche Infektionskrankheiten wie MERS (Middle East Respiratory Syndrome) oder SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome).

SARS und MERS haben bewiesen, dass Coronaviren die Speziesbarriere zwischen Tier und Mensch überwinden und Epidemien auslösen können. Bei der Suche nach möglichst breit wirkenden antiviralen Wirkstoffen spielen sogenannte Checkpoint-Proteine der Wirtszelle eine wichtige Rolle: Das sind zelluläre Proteine, die Viren einerseits für ihre Vermehrung brauchen, die andererseits aber nicht so wichtig sind, dass eine Einschränkung oder Hemmung ihrer Funktion die infizierte Wirtszelle schädigen würde. Um solche Proteine zu finden, führte Albrecht von Brunn mit seinem Team ein umfassendes Screening-Verfahren durch. «Dabei hatten wir das Tumorsuppressor-Protein p53 zunächst gar nicht in Betracht gezogen, weil wir keine direkte Interaktion mit Coronaviren gefunden hatten», sagt der Privatdozent.

von Zellen, in denen das p53-Gen ausgeschaltet wurde, konnten die Wissenschaftler den Zusammenhang zwischen SARSCoV und p53 weiter untersuchen. «Dabei haben wir entdeckt, dass sich das Virus in Zellen ohne das Protein um mehrere Zehnerpotenzen besser vermehrt als in Zellen, in denen das Protein vorhanden ist. Vermutlich reguliert p53 auch Gene, die an der unspezifischen zellulären Virusabwehr beteiligt sind», sagt Albrecht von Brunn. Indem es das Enzym RCHY1 stabilisiert, sorgt das Virus dafür, dass mehr zelluläre Wächterproteine entsorgt werden und damit die antivirale Wirkung geschwächt wird. Die Arbeiten wurden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und vom Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) unterstützt. Originalpublikation p53 down-regulates SARS coronavirus replication and is targeted by the SARSunique domain and PLpro via ubiquitin ligase RCHY1: Yue Ma-Lauer, Javier Carbajo-Lozoya, Marco Yannic Hein, Marcel A. Müller, Wen Deng, Jian Lei, Benjamin Meyer, Yuri Kusov, Brigitte von Brunn, Dev Raj Bairad, Sabine Hünten, Christian Drosten, Heiko Hermeking, Heinrich Leonhardt, Matthias Mann, Rolf Hilgenfeld, and Albrecht von Brunn; PNAS 2016; doi: 10.1073/pnas.1603435113 Kontakt

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Antivirale Wirkung wird geschwächt Das Screening-Verfahren enthüllte allerdings eine indirekte Verbindung: Bestimmte virale Moleküle stabilisieren das zelluläre Enzym RCHY1. Dieses markiert Moleküle, die von der zellulären Maschinerie abgebaut und entsorgt werden sollen – auch den Tumorsuppressor p53. Mithilfe

PD Dr. Albrecht von Brunn Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) Max-von-Pettenkofer Institut Lehrstuhl Virologie Pettenkoferstrasse 9a D-80336 München Telefon +49 89 2180 728 39 vonbrunn@mvp.uni-muenchen.de

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NEWS

E RZE – IN KÜRZ Ü K N I – E Z R Ü K IN KÜRZE – IN

■ Der schweizerische Konzern Galenica will das US-amerikanische Unternehmen Relypsa übernehmen und damit seine Pharmasparte Vifor stärken. Die Schweizer wollen ein Bar-Kaufangebot für den Erwerb aller Relypsa-Stammaktien in Höhe von 32 US-Dollar pro Aktie machen. Der Wert des Angebots beträgt damit insgesamt rund 1,53 Milliarden US-Dollar. Der Verwaltungsrat von Relypsa empfehle seinen Aktionären, das Angebot anzunehmen, hiess es. Durch die Akquisition werde Vifor Pharma eine voll integrierte Geschäftseinheit in den USA hinzugewinnen und ihre Präsenz am US-Nephrologie- und Kardiologiemarkt verstärken. www.galenica.com/de ■ Das Basler Gesundheitsunternehmen Roche feierte am Standort Penzberg das Richtfest eines Multifunktionsgebäudes mit einer Investitionssumme von 120 Millionen Euro. Damit entsteht das grösste biotechnologische Ausbildungszentrum Bayerns und eines der grössten und modernsten in Deutschland. Es bietet die Möglichkeit, die Anzahl der Auszubildenden und Studierenden in vorwiegend naturwissenschaftlich-technischen Berufen von derzeit 300 auf 400 zu erhöhen. Die Fertigstellung des Gebäudes mit rund 22 500 Quadratmetern Nutzfläche ist für 2017 geplant. Dann werden dort auch die medizinischen Dienste samt neuem Gesundheits-

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zentrum und die Qualitätssicherung für Produkte aus den Bereichen Pharma und Diagnostics einziehen. www.roche.ch ■ In den USA bahnt sich möglicherweise ein neuer Milliardendeal an: Der US-Biotechkonzern Biogen soll im Visier von mehreren Pharmaunternehmen stehen. Zu den Interessenten zählten unter anderem Merck & Co und Allergan, berichtet das «Wall Street Journal» unter Berufung auf mit der Sache vertraute Personen. Es habe bereits informelle und vorläufige Gespräche gegeben. Allerdings könnte eine Vereinbarung daran scheitern, dass Biogen möglicherweise nicht daran interessiert sei. Der Marktwert von Biogen liegt derzeit bei etwa 68 Milliarden US-Dollar. Bei Biogen stehen die Zeichen auf Veränderung, denn Konzernchef George Scangos kündigte bei Vorlage der Quartalszahlen Ende Juli seinen Rücktritt an. www.biogen.com ■ Der US-Pharmakonzern Pfizer hat die Erwartungen im zweiten Quartal übertroffen. Der Umsatz legte dank Erfolgen mit Krebs- und Arthritis-Medikamenten um elf Prozent im Jahresvergleich auf 13,2 Milliarden Dollar (derzeit etwa 11,8 Mrd. Euro) zu. Hohe Sonderkosten liessen den Überschuss zwar um 23 Prozent auf 2,0 Milliarden Dollar sinken. Der bereinigte Gewinn stieg aber um elf Prozent auf

3,9 Milliarden Dollar. Höhere Erlöse als erwartet erzielte Pfi zer unter anderem mit seinem neuen Brustkrebsmittel Ibrance sowie mit dem Nerven-Medikament Lyrica und mit dem Arthritis-Mittel Xeljanx. Beim Impfstoff Prevnar blieb das Unternehmen hingegen hinter den Erwartungen der Analysten zurück. Pfizer geht weiterhin davon aus, den Umsatz im Gesamtjahr auf 51 bis 53 Milliarden Dollar zu steigern. Die Prognose hatte der Konzern im Mai angehoben. www.pfizer.com ■ Das Hamburger Biotech-Unternehmen Evotec hat seinen Umsatz im ersten Halbjahr dank seiner Forschungsallianzen deutlich steigern können. Im Vergleich zum Vorjahr kletterten die Erlöse um 37 Prozent auf 75,5 Millionen Euro, wie das im TecDax gelistete Unternehmen mitteilte. Evotec hatte einige Meilensteinzahlungen aus den Kooperationen mit Konzernen wie Bayer, Boehringer Ingelheim oder Padlock erhalten. Seine Ergebnisprognose für das Gesamtjahr hatte Evotec bereits im Juli erhöht. Nun soll sich das Ebitda ausgehend vom Vorjahreswert von 8,7 Millionen Euro mehr als verdoppeln. Den sogenannten Basis-Umsatz – also ohne Meilensteinzahlungen und andere Einmalerlöse – sieht Evotec 2016 um mehr als 15 Prozent über die 115,4 Millionen Euro des Vorjahres steigen. www.evotec.com

■ Der US-Pharmakonzern Bristol-Myers Squibb muss bei seinem neuen Krebsmittel Opdivo einen herben Rückschlag hinnehmen. Das Mittel zeigte in einer abschliessenden klinischen Studie beim Einsatz gegen eine spezielle Lungenkrebsform nicht die erhofften Resultate. Bristol-Chef Giovanni Caforio zeigte sich enttäuscht, dass das Mittel bei dieser grossen Patientengruppe im alleinigen Einsatz nicht die erhoffte Wirkung gezeigt habe. Opdivo ist etwa gegen Lungen- und Hautkrebs bereits im Einsatz. Bristol-Myers Squibb baut auf Krebstherapien, die das Immunsystem für den Kampf gegen Tumore rüsten. www.bms.ch ■ Der französische Pharmakonzern Sanofi darf das Geschäft mit rezeptfreien Medikamenten vom deutschen Unternehmen Boehringer Ingelheim übernehmen. Die Wettbewerbshüter der EUKommission knüpften die Übernahme allerdings an Bedingungen, wie die Brüsseler Behörde mitteilte. Die Unternehmen müssen in einigen Mitgliedstaaten bestimmte Sparten verkaufen – etwa das Geschäft mit Kopfschmerz-Medikamenten in Frankreich. Die Kommission hatte Bedenken, dass der Zusammenschluss andernfalls auf diesen Märkten zu höheren Preisen und einer geringeren Auswahl für Verbraucher geführt hätte. www.sanofi.com

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NEWS

In diesem Jahr findet vom 14. bis 16. September die 80. Tagung der Fachgruppe Lackchemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) in Paderborn statt. Die Organisatoren haben der Tagung das Motto «Lackchemie – Zurück in die Zukunft» gegeben, weil eine Zeitreise geplant ist: Was waren die Triebkräfte und Einflussfaktoren für die Lackentwicklung in der Vergangenheit? Welche Lösungswege werden heute beschritten? Welche Herausforderungen müssen morgen angegangen werden? Diese Fragen sollen in den Themenbereichen Pigmente, Bindemittel, Additive und Applikationstechniken diskutiert werden. Ein thematisches Beispiel ist die Entwicklung von lösemittelhaltigen hin zu wasserbasierenden Lacken, die vor etwa 30 Jahren aus toxikologischen und ökologischen Gründen einsetzte. Ein schwer zu lösendes Problem war und ist dabei die Veränderung des Fliessverhaltens des Lackes; denn es treten besondere Fliesseigenschaften auf wie Thixotropie, also eine Abnahme der Viskosität beim Rühren, oder Fliessgrenzen, bei

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denen ein Lack vom elastischen in den flüssigen Zustand übergeht. Fliessgrenze und Thixotropie beeinflussen wichtige Materialeigenschaften wie das Verlauf- und Ablaufverhalten, aber auch die Lagerstabilität. Nur eine genaue Kenntnis und Steuerung des rheologischen Verhaltens eines Lackes ermöglichen gleichbleibende Produkte von hoher Qualität. In einem weiteren Vortrag wird aufgezeigt, warum Klarlacke nicht immer klar sind. Die optischen Eigenschaften werden durch Mischungen (Blends) unterschiedlicher Acrylat-Dispersionen hervorgerufen und beeinflusst, insbesondere bei Industrielacken. Klarlackfilme, die sich durch Trocknung und Polymerisation bilden, hängen

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stark von den Blendkomponenten ab. So kann beispielsweise ein zu grosser Unterschied in der Brechzahl der Komponenten zu Lichtstreuung führen, was den Film trüb erscheinen lässt. Wie man mit Hilfe der Laser-Scanning-Mikroskopie nachweisen konnte, entstehen Inhomogenitäten, welche die Trübung hervorrufen, während der «Verfilmung» der unterschiedlichen Bindemittel. Auf Basis dieser mikroskopischen Analysen versucht man nun, geeignete Massnahmen zu ergreifen, um Eintrübungen künftig besser zu vermeiden. Für alle Beschichtungen gilt, dass Pigmente und Füllstoffe gut benetzt und dispergiert sein müssen. Dadurch werden koloristische Eigenschaf-

ten wie Farbstärke, Transparenz und Deckvermögen sowie Materialeigenschaften, beispielsweise die Verarbeitungsviskosität, verbessert. Dies gelingt durch Netz- und Dispergieradditive. In Paderborn wird deren Entwicklung historisch nachvollzogen, gegenwärtig und künftig steigen die Ansprüche an diese Additive hinsichtlich der koloristischen «Performance», aber auch wegen der gesundheitlichen und ökologischen Unbedenklichkeit. Überwiegend in die Zukunft gerichtet sind Beiträge über ionische Flüssigkeiten und Nanomaterialien als Leitfähigkeitsadditive für Farben und Lacke, über neuartige Fluoreszenzpigmente für innovativen UV-Schutz von Beschichtungen oder über Wandfarben mit Aluminiumpigmenten, die etwa 50 Prozent der Wärmestrahlung in den Raum zurück reflektieren und somit die Heizkosten senken. Hier gilt es, den metallischen Charakter dieser Pigmente zu kaschieren.

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Erdgas ist als Energieträger mindestens so bedeutend wie Erdöl – wenn nicht sogar bedeutender. Es verbrennt sauberer und effizienter und gilt deshalb als klimafreundlichster fossiler Brennstoff. Pipelines aus Russland sind mindestens ebenso häufig Gesprächsthema wie Fracking in den USA oder übersprudelnde Ölbrunnen in Arabien. Als Rohstoffquelle dagegen hinkt das Gas dem Öl meilenweit hinterher. Erdöl bildet fast die komplette Grundlage der industriellen organischen Chemie. Der Erdgas-Hauptbestandteil Methan ist dagegen einfach zu träge, um bedeutende chemische Reaktionen einzugehen. Das bei der Erdölförderung oder in Ölraffinerien anfallende Methan gilt geradezu als Beifang, die Weiterverwendung ist zu unwirtschaftlich. Da Methan ein viel stärkeres Treibhausgas ist als Kohlendioxid (CO2), wird es beispielsweise am Kopf der Raffineriekolonnen schlicht abgefackelt und so in Form von CO2 «entsorgt». Ein leuchtendes Symbol der Unwirtschaftlichkeit: «Aus chemischer Sicht ist das reine Verschwendung,» urteilt Ingo Biertümpel, Leiter

der Forschung und Entwicklung im Geschäftsbereich Chemie der Grillo-Werke. Doch damit könnte es bald vorbei sein, denn die Grillo-Chemiker haben einen «heiligen Gral der Chemie» gefunden: Die Veredelung des reaktionsträgen Methans in eine höherwertige Chemikalie, nämlich Methansulfonsäure (MSA). Es lässt sich damit «nicht nur energetisch, sondern auch chemisch nutzen», sagt Christian Ohm, im Grillo-Vorstand verantwortlich für den Chemiebereich. Nötig sind dazu lediglich Methan und Schwefeltrioxid (SO3) sowie der eigentliche Durchbruch der Entdeckung: der passende Aktivator. Damit reichen überraschend milde Reaktionsbedingungen mit moderaten Temperaturen und Drücken aus. Die erzielte Ausbeute ist hoch, die Reaktion verläuft fast quantitativ. «Einfacher geht’s nicht, MSA herzustellen», meint der für das Projekt verantwortliche Chemiker Timo Ott, Leiter der Produktund Verfahrensentwicklung. Der Weg dorthin war allerdings nicht ganz so einfach. Zur Synthese von MSA sind bereits mehrere Reaktionen

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Funktionalisierung von Methan zu Methansulfonsäure

Das Entwicklungsteam für Methansulfonsäure (MSA) der Grillo-Werke AG.

im Einsatz, und auch das Umsetzen von Methan und SO3 ist bereits seit 1946 bekannt. Allerdings waren die bekannten Umsetzungen nicht besonders erfolgreich: «Wenn man Ausbeuten von 10 Prozent hatte, dann wurde schon gejubelt», beschreibt Biertümpel die frühere Situation. Auch in den Grillo-Werken gab es bereits Mitte der 1990er-Jahre einen Prozess zur Produktion von MSA, der jedoch an demselben Problem litt wie die generelle Verwertung von Methan als Rohstoff: leider zu unwirtschaftlich. Nach immer neuen Bemühungen in Industrie und Forschungseinrichtun-

gen über die letzten rund 30 Jahre entwickelten die Duisburger Chemiker schliesslich den Prozess mit den heutigen Dimensionen. MSA ist ein interessantes Produkt. Als starke, nicht oxidierende Säure ist sie beispielsweise bei Reinigungseinsätzen beliebter als die anorganische Salz- oder Schwefelsäure. Sie gilt als weniger gefährlich, ist ausserdem toxikologisch unbedenklich und biologisch abbaubar. Den Status einer Plattformchemikalie hat MSA allerdings bislang nicht erreicht – noch nicht. Der wirtschaftliche Zugang könnte das ändern. www.grillo.de

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NEWS

Von Vergiftungen mit Drogen, Pilzen und Medikamenten

Tox Info Suisse, das dieses Jahr sein 50-jähriges Jubiläum feiert, veröffentlicht seinen Jahresbericht 2015. Darin publiziert sind die bereinigte Vergiftungsstatistik und Angaben zum Schweregrad der Intoxikationen. 2015 wurden 38 406 Beratungen durchgeführt, über 35 300 Beratungen zu Giftkontakten und 3100 prophylaktischer Natur. Gut 17 100 Giftkontakte be-

trafen Kinder, meist im Vorschulalter. Knapp drei Viertel aller Vergiftungen geschehen mit Medikamenten, Haushaltprodukten oder Pflanzen. Zwölf der vierzehn Todesfälle gehen auf das Konto der Medikamentenvergiftungen, zwei weitere waren durch Chemikalien bedingt. Von den schweren Fällen sind 72 Prozent durch Medikamente und 13 Prozent durch Genussmit-

tel und Drogen verursacht. 55 Prozent der sogenannten Expositionen betrafen Kinder, mehrheitlich im Vorschulalter (82,4 Prozent aller Expositionen bei unter 16-jährigen traten bei Kindern unter 5 Jahren auf). Bei der Geschlechtsverteilung war bei den Kindern ein leichtes Überwiegen der Jungs (rund 53 Prozent vs. 47 Prozent Mädchen) und bei den Erwachsenen der Frauen (rund 60 Prozent Frauen vs. 40,5 Prozent Männer) zu sehen. 88 Prozent der gut 24 000 unbeabsichtigten Vergiftungen ereigneten sich im häuslichen Milieu, bei den gut 5000 beabsichtigten Intoxikationen trat die grösste Anzahl (72 Prozent) im Rahmen von Suizidversuchen auf. Der grösste Anteil an schweren Intoxikationen (287 Erwachsene, 13 Kinder oder Jugendliche) fand sich bei Vergiftungen mit Drogen, Pilzen und Medikamenten.

Tox Info Suisse weist auf einige aktuelle toxikologische Probleme hin: Koffeinhaltige Nahrungsmittel und Getränke sind populär; immer öfter wird aber Koffein in reiner Form als Pulver oder Tabletten konsumiert, was das Risiko für Vergiftungen erhöht. Mit der vermehrten Verschreibung opiathaltiger Schmerzmittel stieg in den letzten Jahren auch die Anzahl der Intoxikationen mit diesen Medikamenten. Die Fälle mit Opiaten, die in der Substitutionsbehandlung Opiatsüchtiger eingesetzt werden, blieb dagegen konstant. Nachdem lange geglaubt wurde, dass die Droge GHB (Gammahydroxybutyrat) nicht zur körperlichen Abhängigkeit führe, nehmen die Beratungen zu Personen zu, die einen schweren GHB-Entzug durchmachen.

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Bild: Wikipedia

Tierschutz ist den Schweizer Forschenden wichtig

Ausgenommen einige Grossstudien im Bereich der Verhaltensforschung und in Artenschutzprojekten ist die Zahl der Tierversuche in der Grundlagenforschung auch letztes Jahr stabil geblieben. In den Schweizer Tierversuchslabors geniessen die 3R-Prinzipien (Refine, Reduce, Replace) offenbar eine hohe Akzeptanz. Leider ist für komplexe medizinische Fragestellungen, welche zum Beispiel die Wechselwirkung zwischen Organen im Körper betreffen, der Ersatz von Tierversuchen in vitro (Petrischale) oder in silico (Computermodelle) nur sehr beschränkt möglich. Trotz der Expansion der Life Sciences an den Hochschulen haben im Jahr 2015 die Anträge für neue Tierversuche abgenommen. Die Zahl der Tiere in Tierversuchen hat sich – ausgenommen sind Grossstudien mit keiner bis leichter Belastung der Tiere – stabilisiert. Dies zeigt, dass die Forschenden für jeden Versuch eine Güterabschätzung vornehmen und wenn immer möglich Alternativmethoden vorziehen. Seit Jahren wird trotzdem von Tierschutzorganisationen die angeblich fehlende oder mangelhafte Umsetzung der 3R9/2016

Prinzipien in der biomedizinischen Forschung oft angeprangert. Die 3R-Prinzipien beschreiben aber den ethischen Handlungsspielraum von Tierversuchen in der Forschung. «Forschung für Leben» hat deshalb zu Beginn dieses Jahres eine Umfrage durchgeführt, um Anhaltspunkte für den Vorwurf aus Tierschutzkreisen zu erhalten. Die Auswertung der über fünfhundert Fragebogen, zeigt jedoch, dass die 3R-Prinzipien trotz gegenteiligen Behauptungen im Forschungsalltag weitgehend umgesetzt werden. Viele Forscher gehen sogar über die vom Gesetz vorgeschriebenen Standards hinaus. Die Anstrengungen, welche die Schweizer Hochschulen bezüglich der 3R-Prinzipien unternehmen, beispielsweise in der Aus- und Weiterbildung, sind höchst erfolgreich. Die Umfrage belegt, dass die Forschenden die Methoden des Refinement sehr erfolgreich anwenden. In diesem Bereich besteht gleichzeitig ein grosses Potenzial für weitere, künftige Verbesserungen. Besonders erfolgreich sind die Anstrengungen bei der Tierhaltung. Von den rund 340 Forschenden, die auf die ent-

sprechende Frage eine konkrete Antwort gegeben haben, gaben 83% an, dass sie die Haltungsbedingungen für ihre Tiere über das gesetzliche Minimum hinaus gestalten, oder dies gerne tun würden, wenn es die logistischen Rahmenbedingungen zuliessen. Dank des Einsatzes verschiedenster Instrumentarien und Methoden lässt sich die Zahl der in Versuchen benötigten Tiere vermindern (Reduction). Die Effekte sind aber sehr unterschiedlich zu bewerten. Wenig erfolgversprechend sind die Anstrengungen, in der Grundlagenforschung Tierversuche durch Versuche in vitro oder in silico zu ersetzen (Replacement). Es wird wahrscheinlich nie möglich sein, komplexe Funktionsweisen eines dreidimensionalen Organismus mit seinen vielen verschiedenen Zelltypen und Substanzen aller Art in zweidimensionalen, kurzlebigen Zellkulturen zu erforschen. Und Computersimulationen können nur zum Einsatz kommen, wenn ein biologischer Vorgang bereits bekannt ist. Um einen bestimmten Vorgang jedoch effektiv zu simulieren, muss der Computer mit Daten gefüttert werden, die aus dem Studium lebender Organismen gewonnen wurden. Wenn aber ein biologischer Vorgang auf diese Weise geklärt werden konnte, ist er für die angewandte Forschung (nur beschränkt für die Grundlagenforschung) interessant, indem nun zum Beispiel die Wirkung von Medikamenten getestet werden kann.

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Bestimmung der metastabilen Zone

Effiziente Syntheseentwicklung Effiziente Syntheseentwicklung, kombiniert mit lückenloser Protokollierung und Rückverfolgbarkeit der Daten stehen vermehrt im Fokus der alltäglichen Laborarbeiten. Um all diesen komplexen Anforderungen erfolgreich zu begegnen, bietet Systag konzeptionelle und applikationsorientierte Laborautomationslösungen rund um die Verfahrensoptimierung an.

Eine effiziente Verfahrensforschung und -entwicklung sind heutzutage, speziell für Custom Manufacturer und API Hersteller, mehr denn je ein absolutes Muss. Neue Produkte oder Verfahren müssen immer schneller zur Marktreife gebracht werden. Entwicklungsabteilungen leiden unter Ressourcenknappheit und das zur Verfügung stehende Personal ist sehr oft mit administrativen Tätigkeiten ausgelastet. Da ist es nicht weiter verwunderlich, dass in vielen Fällen oft keine Zeit für eine seriöse Verfahrensentwicklung vorhanden ist, oder bei den nötigen sicherheitsrelevanten Untersuchungen gespart wird. Gleichzeitig steigt aber der Druck hinsichtlich Protokollierung schon weit hinein in die frühe Verfahrensforschung. Dies wiederum führt dazu, dass neue Prozesse ohne weitergehende Untersuchung den Scale-up durchlaufen und anschliessend bei der Produktion sehr oft zu unerwarteten Problemen führen. Ausfallzeiten und teure sowie zeitintensive Scale-down Massnahmen werden nötig.

Gute Nutzung der Ressourcen Um all dem erfolgreich entgegen zu wirken, unterstützt eine konzeptionelle Laborautomation die Chemiker schon in einer sehr frühen Phase der Entwicklung. Einerseits werden zeitraubende Routine-Arbeiten wie Dosieren, Temperieren oder andere Regelaufgaben einem automatisierten Laborreaktor überlassen, und gleichzeitig, dank durchgängiger Datenerfassung und -visualisierung, sind komplexe Zusammenhänge bereits in einem sehr frühen Stadium der Entwicklung erkennbar. Die knappen, personellen Ressourcen können wieder für wichtigere Aufgaben eingesetzt werden. 25 6

Das FlexyCube-Parallelreaktorsystem.

Im Folgenden wird die Anwendung von FlexyCube bei der parallelen Prozessentwicklung, an Hand eines Applikationsbeispiels, nämlich der «Bestimmung der metastabilen Zone (MSZ) eines ProduktLösungsmittelgemisches» aufgezeigt.

Zielsetzung Als Zielsetzung stand im Fokus, die erfolgreiche Effizienzsteigerung der Laborarbeiten bei der allgemeinen Prozessentwicklung für Forschungs- und Entwicklungszwecke, sowie im Speziellen bei Arbeiten im Bereich «Established Parameter Ranges» (EPR). Zur Bestimmung und Interpretation der metastabilen Zone eines Produkt-Lösemittelgemisches sind reproduzierbare, personenunabhängige und lückenlos dokumentierte Versuchsreihen notwendig.

Bestimmung der MSZ Bei Kristallisationen sind die Kenntnisse über die metastabile Zone enorm hilfreich

für einen erfolgreichen Scale-up, und dienen gleichzeitig als Basis für ein robustes Verfahren. Befindet man sich im übersättigten Bereich der Produktkonzentration, riskiert man eine spontane Kristallisation, verbunden mit erheblichen Problemen wie zum Beispiel Ausbeuteverlust. Zur Bestimmung der metastabilen Zone eines Produkt-Lösungsmittelgemisches, im vorliegenden Fall Isopropylacetat (IPAC) als Lösemittel, müssen mehrere exakte Heiz-/Kühlzyklen über einen bestimmten Temperaturbereich, bei unterschiedlichen Konzentrationen, durchgeführt werden. Genaue Temperaturrampen sowie das kontinuierliche Dosieren von Flüssigkeiten spielen hierbei eine entscheidende Rolle. Zeitgleich wird mittels On-Line-Analytik (Trübungsmessung, Partikelmessung) die Löslichkeit und der Kristallisationspunkt automatisiert bestimmt. Dadurch entfällt auch die periodische Probenentnahme, was zur Vereinfachung im Ablauf führt und gleichzeitig mit einer Effizienzsteigerung einhergeht. 7 - 98 / 2 0 1 6

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Integrierte Dosierungen Mittels des integrierten und intuitiv zu bedienenden Drag & Drop-Rezepteditors kann ein Verfahren erstellt werden, um die definierten Temperaturprofile nacheinander zu durchlaufen. Zwischen den einzelnen Heiz-/Kühlzyklen ermöglichen die integrierten Dosierungen, auch ohne Anwesenheit des Laborpersonals, eine nach Rezeptursteuerung automatisierte und somit auch reproduzierbare Zugabe von vordefinierten Chemikalien/Lösemittelmengen. Falls nötig, können die Zugaben auch temperaturkontrolliert erfolgen. Eine optional implementierte Trübungsmessung ermittelt exakt den Klar- und Trübpunkt, in Abhängigkeit der jeweils vorhandenen Produktekonzentration und der aktuellen Produkttemperatur.

Drag & Drop Rezepteditor.

Auf Grund der gemessenen Daten entstehen zwei Kurven, welche die metastabile Zone des Produkt-Lösungsmittelgemisches beschreiben. Im aktuellen Beispiel konnte sofort erkannt werden, dass bei der Destillation im Prozessverlauf durch Aufkonzentration der Grenzbereich der metastabilen Zone leicht erreicht werden könnte.

sämtlichen daraus resultierenden Problemen, entgegengewirkt.

… und optimiertes Verfahren.

Zur Bestimmung der metastabilen Zone stand ein FlexyCube mit zwei Reaktoreinheiten mit einem Reaktionsvolumen von 250 ml zur Verfügung. Das Parallelreaktor-System lässt einen Ausbau bis maximal sechs Reaktoren mit unterschiedlichen Reaktorvolumina (70 ml / 100 ml / 250 ml / 400 ml) zu. Der robuste Sulfierkolben-ähnliche, einwandige Reaktor ist einfach in der Anwendung, leicht zu öffnen, einfach zu wechseln und leicht zu reinigen. Des Weiteren verfügt jede Reaktoreinheit über zwei individuelle, gravimetrische Dosierungen. Für die allgemeine Prozessentwicklung können die Dosierungen auch temperaturkontrolliert programmiert werden. Unterschiedliche Dosierleitungen erlauben ein breites Einsatzgebiet, mitunter auch Dosierungen von gerührten Suspensionen, oder vortemperierten Lösungen. Zum Kaskadieren von Reaktoren ist selbst ein Flüssigkeitstransfer von Reaktor zu Reaktor möglich. Optional kann mit einer pH-Messung oder gar einseitiger pH-Regelung, basierend auf einer der vorhandenen Dosierungen, erweitert werden. Die effiziente Durchmischung der Reaktionslösung wird durch den drehfreudigen Rührmotor mit verschiedenen Rührwellenoptionen erzielt. Eine wartungsarme und absolut dichtende Rührwellendurchführung ermöglicht selbst Destillationen unter Vakuum.

Fazit: Akkurat und unabhängig

Originalverfahren …

Mit einem angepassten Verfahren (Reaktionsführung) wurde in diesem Fall dem Risiko einer spontanen Kristallisation, und 79 -/ 82 /0 21 06 1 6

Die Ermittlung der Daten und die Versuchsführung mit Hilfe von zwei FlexyCube Reaktoreinheiten im Volumen von 250 ml / resp. 400 ml ergab sich als sehr einfach. Die Datenerfassung mittels einer Trübungssonde (Solvias/Trb8300), online und direkt in derselben Grafik wie Tempe-

ratur, Dosierung, Drehzahl etc. dargestellt, vereinfacht die Auswertung und Interpretation der Daten. Für das Ermitteln sämtlicher Daten wurden drei Versuche benötigt, mit einer ungefähren Experimentdauer von jeweils 24 Stunden. Das Erstellen des Rezeptes erfordert etwa 30 Minuten und steht bei dieser Versuchsführung in sehr günstigem Verhältnis. Die konzeptionelle Laborautomationslösung mit integrierten Sicherheitsüberwachungen und kundenspezifischem Alarm-Management erlaubt ferner den unbeaufsichtigten Betrieb rund um die Uhr. Mit einer konventionellen Versuchsführung, ohne die Unterstützung von FlexyCube, wäre ein wesentlich erhöhter Zeitaufwand nötig, und eine Datenanalyse und Auswertung um ein vielfaches komplexer. Zudem müsste eine stetige Präsenz des Laborpersonals gegeben sein, um die manuellen Dosierungen durchzuführen und detailliert zu protokollieren. Die Korrelationen zwischen Temperatur, Konzentration und Trübung zu erkennen, ohne durchgängige Laborautomation und Datenerfassung wäre ebenfalls nur bedingt möglich. Die benötigte Zeit, um gleichwertige und aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, ohne den Einsatz von FlexyCube, wäre im vorliegenden Fall etwa doppelt so hoch. Zusätzlich wird das Auswerten der Daten auf Grund der automatischen Datenaufzeichnung stark vereinfacht. Die Kombination Laborautomation und On-Line-Analytik bringt klare Vorteile und steigert die Effizienz im Labor erheblich, vor allem bei zeitaufwändigen Arbeiten, jedoch ohne den Faktor der Sicherheit zu vernachlässigen. Mit automatisierten Reaktoren wie FlexyCube können parallel laufende Experimente akkurat und unabhängig vom jeweiligen Operator reproduziert werden. Konsequent umgesetzt führt dies automatisch zu Qualitätsverbesserungen und Zeitgewinn, wodurch mittelfristig Kosteneinsparungen realisiert werden. Kontakt Systag System Technik AG Bahnhofstrasse 76 CH-8803 Rüschlikon Telefon +41 (0)44 704 54 54 infos@systag.ch www.systag.ch

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30-Jahre-Jubiläum von MLT AG Labortechnik

Ein Blick zurück und einer nach vorn Seit 30 Jahren entwickelt und produziert die MLT AG Labortechnik Geräte der Vakuumtechnik am Standort in Wangen-Brüttisellen. Im Jubiläumsjahr stehen die Zeichen auf Veränderung.

Bilder: MLT

Enormes Potenzial

Peter (l.) und Renato Meneguz von der MLT am Firmenstandort in Wangen-Brüttisellen.

Die Räumlichkeiten, die man durchquert, sind nicht riesig und daher gut überschaubar: An einer Prüfeinrichtung sind Vacuum Controller montiert. Rechter Hand summen Vakuumpumpen, und aus der anderen Richtung erklingt gedämpft Musik aus einem Radio. Wir befinden uns in der Produktionsstätte der MLT AG Labortechnik – einem Unternehmen mit Fokus auf qualitativ hochwertige Produkte für den Laborbedarf. Die Bestandteile für die Geräte werden in der Schweiz oder teils im angrenzenden Ausland eingekauft. Der Zusammenbau der Geräte erfolgt ausschliesslich am Standort in der Schweiz. Seit vielen Jahren gehört auch der Vertrieb von Umlaufkühlern der Marke Van der Heijden aus Deutschland zum Kerngeschäft.

Innovative Gründerjahre Es heisst, die Schweiz ist ein Land von kleinen und mittleren Unternehmen, sogenannten KMU. Trotzdem erstaunt es, dass 25 8

in der Laborbranche seit über 30 Jahren ein Kleinstunternehmen in Familienhand tätig ist, das die Entwicklung in der Vakuumtechnik in den 1980ern entscheidend mitgestaltet hat. Peter Meneguz, der Gründer der MLT und durch und durch Entwickler und Erfinder, kann sich noch gut an die Anfänge erinnern: «Als ich 1986 das erste Mal eine Selbständigkeit ins Auge fasste, war ich für firmeninterne Entwicklungen bei Givaudan in Dübendorf zuständig». Zu dieser Zeit sei Laborvakuum noch mit Wasserstrahlpumpen erzeugt worden. Hunderte von Litern an Wasser wurden auf diese Weise in den Abfluss geführt. Dabei gelangten auch häufig Chemikalien in die Fliessgewässer – und dies ungefiltert. «Schon damals sah ich die Möglichkeit, effizienter und ressourcenschonender ein Vakuum zu erzeugen», sagt Peter Meneguz, «deshalb entwickelte ich erste Ideen für Verbesserungen.» Die Idee des Aquastopp, einer Wasserstrahlpumpe mit manueller Regelung des Wasserdurchflusses, war geboren.

Eine erste Auflage konnte damals an die ETH Zürich verkauft werden. Mit dieser Produktlösung war Peter Meneguz aber noch nicht zufrieden. «Ich sagte mir, das muss doch noch effi zienter und bedienerfreundlicher gehen!» So entstand die Vision, dies elektronisch in einem kleinen, kompakten Gerät umzusetzen. Wiederum war es die ETH Zürich, welche die ersten Produkte einkaufte. Das positive Feedback auf die Anwendung liess Peter Meneguz das enorme Potenzial dieses Produktes erkennen, worauf er die MLT gegründete. Innerhalb von nur vier Monaten wurde die neue Firma aus dem Boden gestampft und erste Berichte über die neue Produktlösung in Fachzeitschriften veröffentlicht. Die Markteinführung des ersten Vacuum Controllers in einer solch effizienten und kompakten Art war zu dieser Zeit eine Sensation! Damit konnten bis zu 90 Prozent des Wasserverbrauchs eingespart werden. Als Kleinstunternehmen habe er damals etwas geschafft, was grosse Firmen staunen liess. Das habe ihn schon enorm stolz gemacht. «Im Vordergrund stand bei der Geschäftsgründung aber immer das Ziel, Ideen und neue Lösungsansätze technisch umsetzen zu können und dem Kunden damit bei seiner seiner täglichen Arbeit einen echten Mehrwehrt zu bieten», sagt Peter Meneguz.

Wink des Schicksals Bei der Gründung der MLT habe aber auch das Schicksal geholfen. Wenige Monate nach dem Start des Unternehmens und der Lancierung des Vacuum Controllers PVK-600 gab es in Basel, im November 1986, den grossen Chemieunfall von Schweizerhalle: Chemikalien und Lösch7 - 98 / 2 0 1 6

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wasser flossen ungehindert in den Rhein und zu Tausenden schwammen die Fische an der Wasseroberfläche. Der Rhein bei Basel war über mehrere Monate faktisch tot. Das hatte ein Umdenken betreffend Umweltschutz und ressourcenschonendem Wirtschaften angestossen. Peter Meneguz erinnert sich: «Plötzlich wurde die MLT von Anfragen betreffend des Vacuum Controllers überschwemmt. In einem Raum von zwei auf zwei Metern in unserer damaligen Privatwohnung produzierte ich fast ohne Unterbruch bis 150 Stück der Vacuum Controller im Monat. Ich wurde in Grossfirmen der Basler Chemie eingeladen und durfte den Firmenchefs in den Teppichetagen die Hand schütteln. Es war eine verrückte Zeit». Auch bei der Markteinführung von gesteuerten Vakuumpumpen gehörte die MLT 1988 mit der Vacu-Box VX-600 in der Schweiz zu den ersten Unternehmen der Branche. Mit der Vacu-Box VX3 wurde 1996 dann das erste Mal eine komplett eigene Pumpe entwickelt und hergestellt. Diese Pumpentypen sind in der Zwischenzeit über mehrere Gerätegenerationen hin weiter verbessert worden.

Veränderung des Standortes Trotz aller Pionierleistung ist die MLT ein kundennaher KMU-Betrieb geblieben. «Ich schätze den engen Kontakt mit unseren Kunden. Auf diese Weise können wir individuell auf die Bedürfnisse in der Anwendung eingehen», sagt Peter Meneguz. Das 30 Jahre-Jubiläum nimmt er zum Anlass, um sich bei seinen Kunden für die lang-

Historisch: Vacuum Controller PVK-600 mit Wasserstrahlpumpe.

jährige Treue zu bedanken. Es sei nicht selbstverständlich, dass die MLT trotz wirtschaftlicher Turbulenzen immer noch aktiv im Markt sein dürfe. «Dafür sind wir unseren Kunden sehr dankbar», ergänzt der Firmeninhaber.

Der Region treu Und was bringt die Zukunft? «Wir sind zurzeit an den Umzugsplanungen in neue Räumlichkeiten. Am heutigen Standort ist es uns etwas zu eng geworden. Wir bleiben der Region aber treu», sagt Peter Meneguz. Zudem stehe die Markteinführung der neusten Pumpengeneration vor der Tür. Ende 2016 werde der neue Pumpentyp Vacu-Box VX3-T mit integriertem Touch-Display dem Markt vorgestellt. «Mit der neuen Pumpengeneration erweitern wir die Bedien- und Einsatzmöglichkeiten dieses Pumpentyps in den unterschiedlichsten Arbeitsprozessen unserer Kunden», erklärt Peter Meneguz. Auch

seien Verbesserungen an Hardware-Komponenten vorgenommen worden, was die Langlebigkeit der Pumpe erhöhe und den Verschleiss von einzelnen Komponenten weiter reduziere. Bewährtes wie die Parallel-/Seriellschaltung sei jedoch nicht verändert worden. «Und ja, ein bisschen stolz sind wir schon darauf», schmunzelt Peter Meneguz. Er setzt deshalb viel auf das neue Produkt und auf bestehende Kooperationen!

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Korrekte Statistik bei Stabilitätsanalysen

Stabile Ergebnisse Bei Stabilitätsstudien gehen die Meinungen auseinander. Die einen argumentieren, dass keine statistischen Analysen nötig sind, wenn die Spezifikationen offensichtlich eingehalten werden können. Andere betonen, dass der Einsatz von Statistik genauere und fundiertere Aussagen über die Haltbarkeit liefert. Was – beziehungsweise wie viel – sollte daher gerechnet werden?

Stefanie Feiler 1, Philippe Solot 2 Zunächst einmal die gute Nachricht: Die ICH-Guideline zur Auswertung von Stabilitätsdaten (Q1E) ist pragmatisch. Sie weist explizit darauf hin, dass die aufgeführten Empfehlungen nicht bedeuten sollen, dass statistische Methoden eingefordert würden, wo sie erwiesenermassen unnötig seien. Statistik sei jedoch nützlich, um Extrapolationen zur Festlegung von Wiederholungsprüfungen oder für Haltbarkeitsangaben zu begründen, die über die bisherige Dauer der Stabilitätsstudie hinausgehen. Zudem könne sie eingesetzt werden, um Zeiträume für Wiederholungsprüfungen oder Haltbarkeitsangaben nachträglich zu verifizieren. Diese Haltung wird insbesondere deutlich, wenn man den Entscheidungsbaum im Anhang A betrachtet (vgl. Abbildung 1). Bei zu starken Anzeichen für Instabilität sind Extrapolationen nicht erlaubt. Umgekehrt dürfen die Zeiträume auch ohne eine statistische Analyse deutlich extrapoliert werden, beispielsweise wenn selbst bei beschleunigten Verfahren keine systematischen Änderungen oder Schwankungen auftreten. Zu beachten ist, dass in den meisten Fällen die Messungen der aktuellen Studie allein nicht ausreichend sind. Entscheidungen sollen anhand weiterer, vergleichbarer Daten – ähnliche Formulierung, kleinerer Massstab, ähnliche Verpackung – begründet werden. Dr. Stefanie Feiler, Senior Consultant, AICOS Technologies AG, Efringerstrasse 32, CH-4057 Basel, Telefon +41 61 686 98 79, sfeiler@aicos.com

2 Dr. Philippe Solot, Geschäftsführer, AICOS Technologies AG, Efringerstrasse 32, CH-4057 Basel, Telefon +41 61 686 98 76, psolot@aicos.com

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Wenn Statistik, dann Regression Soll eine statistische Analyse durchgeführt werden, ist die Methode der Wahl eine lineare Regression. Diese kann zwar mit Excel durchgeführt werden, angepasste Softwaretools wie das validierte Excel-AddIn EasyStat oder die Freeware R geben jedoch direkt die Konfidenzintervalle mit aus. Die grundlegende Annahme ist, dass die zeitliche Entwicklung linear erfolgt und die Abweichungen der Messwerte von der Geraden nur durch (normalverteiltes) Rauschen verursacht sind. Am einfachsten kann dies grafi sch überprüft werden: Streuen die Abweichungen zufällig um die Regressionsgerade? Oder ist eine nichtlineare Struktur wie beispielsweise eine

Accelerated data show: (1) little or no change over time and (2) little or no variability? Yes to both

No to (1) or (2) or both

exponentielle Zunahme sichtbar? Hier kann oft eine Transformation der Messdaten die Analyse auf den linearen Fall zurückführen. Über die Güte der Anpassung geben zudem der R 2-Wert sowie die Breite des Konfidenzintervalls Auskunft. Ist die Richtung der zeitlichen Entwicklung unbekannt (Veränderung des Wirkstoffanteils in einer Tablette), zeigt ein zweiseitiges 95% -Konfidenzintervall den Bereich an, in dem der durchschnittliche Wirkstoffanteil erwartet werden kann. Dieser kann dann mit den Spezifikationen verglichen werden. Ist die Entwicklungsrichtung bekannt, genügt eine einseitige Betrachtung: Ab wann kann man nicht mehr mit mindestens 95% Wahrscheinlichkeit davon ausgehen, dass der Wassergehalt in Abbildung 2 unterhalb der vorgegebenen

(1)Long- term data amenable to statistical analysis and (2) statistical analysis performed?

No to (1) or (2)

Yes to both

Statistical analysis is normally unnecessary

Y= up to 2X, but not exceeding X + 12 months; or if refrigerated, Y = up to 1.5X, but not exceeding X + 6 months

If backed by statistical analysis and relevant supporting data: Y = up to 2X, but not exceeding X + 12 months; or if refrigerated, Y = up to 1.5X, but not exceeding X + 6 months

If backed by relevant supporting data: Y = up to 1.5X, but not exceeding X + 6 months; or if refrigerated, Y = up to X + 3 months

Abbildung 1: Entscheidungsbaum aus ICH Q1E, Anhang A (Ausschnitt). X: Zeitraum der Langzeit-Studie, in dem bereits Messungen vorliegen. Y: Vorgeschlagener Zeitraum für die Wiederholungsprüfung beziehungsweise vorgeschlagene Haltbarkeitsdauer. In vielen Fällen kann auf eine statistische Analyse verzichtet werden.

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Schranke von 8% liegt? Anhand der Stabilitätsdaten ergibt sich eine Haltbarkeit von 20.2 Monaten. Aus der Grafik wird klar, dass ein einseitiges 95% -Konfidenzintervall einfach konstruiert werden kann, indem man das zweiseitige 90%-Konfidenzintervall berechnet, aber die untere Konfidenzgrenze nicht beachtet.

Komplizierter: Kovarianzanalyse Was die Situation komplexer macht, ist, dass die Stabilitätsprüfung mindestens anhand von drei Batches erfolgen soll (vgl. Abbildung 3, Grafik links). Je mehr Daten in die Regression einbezogen werden können, umso enger werden die Konfidenzintervalle. In der Regel erlaubt dies, den Zeitraum für die Wiederholungsprüfung beziehungsweise die Haltbarkeitsdauer nach hinten zu verschieben. Bei den Daten in Abbildung 3 würde man aufgrund aller Batch-Daten gemeinsam (Grafik rechts) eine Haltbarkeit von 25.3 Monaten statt 21.7 Monate (Grafik Mitte) vorhersagen. Aber wann sind Daten ähnlich genug, um sie gemeinsam auszuwerten (zu «poolen»)? Dies wird mit der Kovarianzanalyse untersucht. Da es sich hier um eine fortgeschrittene statistische Methode handelt, kann sie nicht mehr einfach direkt innerhalb von Excel umgesetzt werden, sondern es ist ein grösseres Tool nötig, beispielsweise die Freeware R. Das korrekte Vorgehen wird in ICH Q1E in den Anhängen B.2.2 und B.3 detailliert beschrieben. Weisen die Batches unterschiedliche Steigungen oder Achsenabschnitte auf, müssen sie getrennt analysiert werden. Möchte man beim Poolen neben der Zeit noch weitere Faktoren wie Verpackungen oder Dosierungen einbeziehen, werden

Abbildung 2: Darstellung des Wassergehalts [%] im Lauf von 48 Monaten nach ICH Q1E (Grafik: EasyStat). Die angepasste einseitige 95 % -Konfidenzlinie für den mittleren Wassergehalt (grün) schneidet die Spezifikation (maximal 8 %) bei 20.2 Monaten (orange gestrichelte Linie).

die Modelle in der Kovarianzanalyse entsprechend grösser.

«Worst Case» vs. Poolen Die obige Beschreibung klang zu abschreckend? Aber es sollen trotzdem statistisch abgesicherte Ergebnisse erhalten werden? Ein Kompromiss ist, nach dem «worst case»-Prinzip vorzugehen. Hier werden die Regressionen einfach pro Batch durchgeführt, und der erste Schnittpunkt mit der Spezifikationsgrenze wird als Zeitpunkt der Wiederholungsprüfung oder Haltbarkeitsdauer festgelegt. Im Beispiel von Abbildung 3 zeigt Batch 2T483 (rot) die kürzeste Haltbarkeit: 21.7 Monate (vgl. Grafik Mitte). Dies ist hier sogar das korrekte Vorgehen, da die Kovarianzanalyse ergibt, dass die vorhandenen Unterschiede zu gross sind, um poolen zu dürfen (vgl. Grafik links). Die «worst-case»-Analyse erlaubt demnach eine einfache, wenn auch grobe Untersuchung der Stabilitätsdaten. Im Fall einer Langzeitstudie werden die Aussagen

sowieso später noch einmal abschliessend überprüft (vgl. Abbildung 2 mit den Messungen über die ganzen 48 Monate). Fazit: Für die Auswertung von Labordaten wird Statistik häufig eingesetzt, z. B. in der Analytik oder in der Qualitätskontrolle, um klare Informationen aus den Daten zu extrahieren. Auch in der Stabilitätsanalyse führen einfache statistische Methoden oft zu sinnvollen Ergebnissen, die einen Mehrwert im Vergleich zu rein beschreibenden Vorgehen bieten. Kontakt Aicos Technologies AG Efringerstrasse 32 CH-4057 Basel Telefon +41 (0)61 686 98 77 Telefax +41 (0)61 686 98 88 www.aicos.com Aicos ist an der ILMAC in Basel, die vom 20. bis 23. September stattfindet, in der Halle 1.1/Stand C229 anzutreffen.

Abbildung 3: Stabilitätsmessungen zu drei Batches über 18 Monate. Die Spezifikation liegt bei einem Wassergehalt von höchstens 8% (blaue gestrichelte Linie). Links: Rohdaten mit separaten Regressionslinien (Excel-Grafik); Mitte: Vorhersage nach dem «worst case»-Prinzip, d. h., es zählt der erste Schnittpunkt einer 95% -Konfidenzlinie mit der Spezifikationsgrenze (hier Batch 2T483 – rot; 21.7 Monate); Rechts: 95% -Konfidenzlinie für die gepoolten Batch-Daten – längere Haltbarkeit (25.3 Monate).

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Hamamatsu Quantaurus QY Plus

Ein Plus für die Bestimmung der Quanteneffizienz

Bilder: Hamamatsu

Die Hamamatsu Quantaurus QY Serie hat die Messung der Quantenausbeute von Fluoreszenz revolutioniert. Früher dauerte eine Messung der Quantenausbeute einen halben Tag, mit dem QY nur noch wenige Minuten.

Der neue Hamamatsu Quantaurus QY PLUS.

Mit dem Quantaurus QY PLUS ist nun auch eine Messung im NIR Bereich bis 1650nm möglich, es können Quantenausbeuten von weniger als einem Prozent genau gemessen werden und neu ist auch die Bestimmung der leistungsabhängigen Quantenausbeute bei Upcon-Version möglich. OLEDs, LEDs, Solarzellen, Farbstoff-Biolabels in der Medizin – all diesen Applikationen ist eines gemeinsam: Sie benötigen optimierte Farbstoffmoleküle mit möglichst hoher Quantenausbeute. In der Entwicklung geeigneter Farbstoffmolekülen muss die Quantenausbeute für Fluoreszenzprozesse immer wieder neu und absolut bestimmt werden – am besten gleich für verschiedene Anregungswellenlängen. Der Hamamatsu Quantaurus QY löst diese Messaufgabe schnell, einfach und reproduzierbar für flüssige, pulverförmige und feste Farbstoffe und auch für Dünnschichtproben, bei denen eine dünne Schicht mit Farbstoffmolekülen aufgebracht ist. Früher 26 2

mussten langen Verdünnungsreihen durchgeführt und bekannten Referenzproben mitgemessen werden, um die Quantenausbeute absolut zu bestimmen. Mit dem Quantaurus QY wird diese Messzeit auf Minuten reduziert und es sind keinerlei Vergleichsproben mehr nötig. Die Wissenschaftler können sich nun voll auf die Entwicklung der Farbstoff-Chemie konzentrieren und es sind viel häufigere Messungen der Quanteneffizenz möglich.

Messprinzip Die Fluoreszenzausbeute (engl. Quantum Yield QY) ist folgendermassen definiert: Anzahl der emittierten Photonen Fluoreszenz= ausbeute QY Anzahl der absorbierten Photonen Das Messprinzip ist für alle Quantaurus QY Geräte gleich: die zu messende Probe wird in eine Ulbricht-Kugel (integrating sphere) gestellt. In dieser Kugel wird alles

Licht solange reflektiert, bis es den eingebauten Detektor erreicht und registriert werden kann. Das Anregungslicht kommt von einer Xenon-Lichtquelle durch einen Monochromator, mit dem die Anregungswellenlänge automatisch eingestellt werden kann. Dieses Licht regt in der Probe die Fluoreszenzemission an, welche dann von einem hochsensitiven Photodiodearray-Spektrometer spektral analysiert wird. Die Quanteneffizienz ist meist stark temperaturabhängig. Mit einem transparenten Dewar-Probenhalter können Lösungen auch bei 77 Kelvin gemessen werden. Für feste und pulverförmige Proben erzeugt ein heizbarer Probenhalter Messtemperaturen von bis zu 200 °C. Dies ist besonders interessant für die Entwicklung von OLEDs, da diese sich im Betrieb stark aufheizen.

Drei Aufrüstungsoptionen Der neue Hamamatsu Quantaurus QY PLUS bietet nun drei gänzlich neue Aufrüstungsoptionen: Option 1: Messungen der Quantenausbeute im Nahinfrarot (NIR) Mit dieser Option erhält der Quantaurus QY Plus ein zusätzliches NIR Spektrometer mit einem linearen InGaAs-Bildsensor, der Licht bis 1650 nm erfassen kann. Option 2: Genaue Messungen von Quantenausbeuten kleiner 1 % In einigen Anwendungen ist es wichtig, Quantenausbeuten kleiner 1 % sehr genau zu bestimmen, zum Beispiel bei der Reduktion der Eigenfluoreszenz von Plastikmaterialien, die für spritzgegossene Optikteile verwendet werden sollen. Durch eine externe Xenon-Lichtquelle und ein Filterrad kann der Probe mehr Anregungslicht zugeführt werden. Da9/2016

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Die Filtration und die Smart-Technologie im Mittelpunkt unserer globalen Schutzlösungen.

Beispiel einer Messung an einer Lösung mit Quantum-Dot Farbstoff. Durch den erweiterten Nah-Infrarotbereich kann die Fluoreszenz vollständiger erfasst werden und die Fotolumineszenz Quanteneffizienz (PLQY) kann genauer angegeben werden.

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Anregungs- und Upcon-Version-Spektren und zugehörige Quantenausbeuten für den Laserkristall NaYF4: Yb3+,Er3+ bei Laseranregung mit 980 nm. Messung mit dem Quantaurus QY Plus mit NIR und der Upcon-Version-Option.

durch steigt die messtechnische Empfindlichkeit an. Option 3: Messung der Quantenausbeute für Upcon-Version-Fluoreszenz Einige chemische Farbstoffe erzeugen auch Fotolumineszenz, deren Wellenlänge kürzer ist als das Anregungslicht – sogenannte Upcon-Version. Ein Beispiel ist der Laserkristall NaYF4: Yb3+,Er3+ , der bei Laserbeleuchtung mit 980 nm sowohl Fluoreszenz im Bereich von 1500 nm bis 1600 nn also auch Upcon-Version-Fotolumineszenz bei 500 nm bis 700 nm aussendet. Die Quantenausbeute bei Upcon-Version kann mit dem QY Plus in Abhängigkeit der Anregungsleistung quantifiziert werden. 9/2016

Fazit: Der Hamamatsu Quantaurus QY hat nicht nur die absolute Bestimmung der Fluoreszenzausbeute revolutioniert. Mit dem QY PLUS sind nun auch das Nahinfrarot bis 1650 nm, sehr kleine Quantenausbeuten < 1% und Upcon-Versionprozesse quantifizierbar.

Kontakt Hamamatsu Photonics France Dornacherplatz 7 CH-4500 Solothurn Telefon +41 (0)32 625 60 60 Telefax +41 (0)32 625 60 61 www.hamamatsu.com

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Eine leistungsstarke Schnittstelle durch Licht Vernetzen Sie Ihre Geräte und beobachten Sie diese aus der Ferne

Luftfiltrationsexperte zum Schutz von Laborpersonal seit 1968

Aus Deutschland: Tel.: 0800 330 47 31 Aus anderen Ländern: Tel.: 0033 2 32 09 55 95

Competence in Process and Laboratory Technology

20.–23.09.2016 | Messe Basel

Besuchen Sie uns Halle 1.1, Stand B242

E-Mail: verkauf@erlab.net

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Präparative Chromatographie

Kompakter Alleskönner für maximale Reinheit und Ausbeute in der Trennung und Aufreinigung Die neuen Büchi Reveleris-Systeme ermöglichen einen unkomplizierten und schnellen Reinigungsprozess und erlauben Trennungen bisher unsichtbarer Bestandteile und Verunreinigungen dank hochentwickelter Detektionstechnologie und Signalverarbeitung.

Bilder: Büchi Labor technik AG

für Flash-Chromatographie und präparative HPLC-Anwendungen in einem. Beide Geräte verfügen über einen integrierten Lichtstreudetektor (Evaporative Light Scattering Detector, ELSD), sowie die patentierte, leistungsstarke RevealX Detektionstechnologie, welche dank der Kombination von bis zu vier Detektorsignalen die bestmögliche Erfassung von Komponenten bei der Trennung und Aufreinigung von Substanzgemischen garantiert.

Nie mehr eine Substanz verpassen

Die neuen Kompaktgeräte Reveleris ® PREP und Reveleris ® X2 bieten ideale Lösungen für sämtliche Bedürfnisse der präparativen Chromatographie.

Die leistungsstarken und kompakten Büchi Reveleris-Systeme bieten ideale Lösungen für das gesamte Spektrum der präparativen Chromatographie und decken unterschiedlichste Anwenderbedürfnisse optimal ab. Die präparative Chromatographie ist dabei eine der wichtigsten Methoden zur Trennung und Aufreinigung einer Vielzahl von Substanzen, die während einer chemischen Synthese entstehen. Der Einsatzbereich erstreckt sich von der Trennung von Kleinstmengen wertvoller Endsubstanzen mit höchsten Reinheitsanforderungen bis hin zu maximalen Beladungsmengen im Produktionsbetrieb unter optimalen Fraktionierungsbedingungen und gleichzeitig minimalem Lösemittelverbrauch. Je nach Zielsetzung wird die präparative Chromatographie in unterschied26 4

liche Bereiche aufgeteilt; von Flash- und Mitteldruck-Chromatographie bis hin zur präparativen High Performance Liquid Chromatographie (HPLC).

Bestmögliche Erfassung von Komponenten Büchi bietet hierbei gleich mehrere Lösungen und deckt mit verschiedenen Einzelgeräten und universellen Kombinationsgeräten den gesamten Bereich der präparativen Chromatographie ab. Die neue Reveleris-Linie ist die ideale Erweiterung zum Büchi-Sortiment und umfasst mit dem Reveleris X2 ein innovatives und effizientes Flash-Chromatographiesystem, sowie mit dem Reveleris PREP ein kompaktes Dual-Mode Hochleistungssystem

Nichtchromophore Substanzen können mittels der in der präparativen Chromatographie üblichen UV-Detektion nicht erkannt werden, was dazu führt, dass relevante Zielsubstanzen oder Verunreinigungen oft übersehen werden können. Zudem kann das verwendete Lösungsmittel selbst UV-Interferenzen aufweisen, wodurch das Sammeln von Substanzen, die im kurzwelligen UV-Bereich absorbieren, stark beeinträchtigt wird. Der ELS-Detektor bietet in diesem Fall die ideale Ergänzung zur UV/VIS-Detektion und garantiert die komplette Erfassung aller enthaltenen Komponenten, auch wenn diese keine Chromophore besitzen. Nach dem Säulendurchgang wird ein kleiner Anteil des Eluentenstroms abgezweigt und mithilfe eines Zerstäubers zu kleinsten Tröpfen vernebelt. Im Gegensatz zur klassischen ELS-Detektion benötigt die in Reveleris integrierte Methode einen Eluentenfluss von nur 30 µL/min und dabei kein zusätzliches Lösungsmittel oder teures Inertgas. Nach anschliessender Verdampfung der mobilen Phase verbleiben feine Feststoffpartikel der 9/2016

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Vernebelung, Verdampfung und Detektion

Analyten, welche nun einen Laser passieren. Die dadurch entstehende Lichtstreuung wird von einem optoelektronischem Sensor aufgefangen, allerdings nur dann, wenn sich Partikel im Gasstrom befinden. Der ELS-Detektor macht somit zahlreiche nicht UV-aktive Substanzen sichtbar und erfasst sämtliche Komponenten, die weniger flüchtig sind als die verwendete mobile Phase (siehe Abbildungen). Als Beispiel soll an dieser Stelle die Aufreinigung unterschiedlicher Peptide genannt werden. Unsere untenstehende Abbildung zeigt das Chromatogramm zweier UV-Signale (blau und violette Linie) sowie des ELSD-Signal (grüne Linie) aufgezeichnet mit dem Reveleris® X2 unter Flash-Chromatographie Bedingungen. Damit wird klar, dass Taurin durch die UV-Detektion nicht erkannt und lediglich dank dem integrierten ELS-Detektor sichtbar gemacht wird. Nur dank der Kombination der unterschiedlichen Detektionssignale ist es möglich, die nicht reagierten Aminosäurenfraktionen und somit die abzutrennen-

den Substanzen zu erfassen und aufzufangen.

Bedienerfreundlicher Alleskönner Die Reveleris-Linie erfüllt die anspruchsvollen Bedürfnisse des Chemikers sowie des Chromatographiespezialisten und wird den hohen Anforderungen an die Flash-Chromatographie gleichermassen gerecht wie denjenigen an die präparative HPLC. Reveleris ermöglicht die Maximierung des Reinheitsgrades wie auch der Ausbeute von Zielverbindungen. Dank der Synchronisation von bis zu vier Detektorsignalen (einschliesslich ELSD) mittels der hochentwickelten Detektionsmethode RevealX und der zeitlich optimierten Abfolge der Fraktionssammlung kann die höchstmögliche Rückgewinnung der Zielsubstanz erreicht werden. Zudem besticht die Reveleris-Linie durch die leistungsfähige und intuitive Software und bietet höchste Benutzerfreundlichkeit mit einem

Aufreinigung und Rückgewinnung von Peptiden mit Reveleris ® X2: Nur dank der integrierten ELS-Detektion kann Taurin erkannt und abgetrennt werden

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12-Zoll Touchscreen und der übersichtlichen Darstellung sämtlicher Einstellungen.

Selbsterklärend gestaltet Die Methodenprogrammierung und -kontrolle ist selbsterklärend gestaltet und erlaubt das Ändern der Laufparameter, wie auch das Bearbeiten des Gradienten, in Echtzeit. Das Umschalten von Flash-Chromatographie auf präparative HPLC benötigt lediglich einen Click auf dem Touchscreen, und ist so einfach wie der Wechsel zwischen Applikationen mit Normalphase und Umkehrphase. Zusätzlich verfügen die Revelerisgeräte über eine automatischen Rack- und Kartuschenerkennung und passen die Parameter dem RFID-Tag auf den hocheffizienten Reveleris-Flashsäulen entsprechend an. Büchis neue, kompakte Reveleris-Linie bietet nicht nur maximale Bedienerfreundlichkeit und Flexibilität, sondern garantiert gleichzeitig die höchstmögliche Reinheit und Ausbeute in der Trennung und Aufreinigung unterschiedlichster Rohmischungen – und dies in bekannter Büchi-Qualität. Kontakt Büchi Labortechnik AG Meierseggstrasse 40, Postfach CH-9230 Flawil 1 Telefon +41 (0)79 759 45 89 schoenenberger.g@buchi.com www.buchi.com

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Gemü Vertriebs AG hilft weiter

Prozessindustrie 4.0: Rückverfolgbarkeit und Servicedienstleistungen Aus dem Thema Industrie 4.0 ergeben sich laufend neue technische Erkenntnisse und Entwicklungen. Gemü erkennt einen prozesstechnischen Trend hin zu intelligenten und vernetzten Prozesskomponenten, zum Beispiel Ventilen, mit dem Ziel, die Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen.

Dank Conexo Pen ist der Monteur eindeutig identifizierbar.

Jeder Betreiber einer Anlage hat den Anspruch diese so wirtschaftlich wie möglich zu betreiben, also auch die ungeplanten Stillstandzeiten zu minimieren. Die Betriebszustände und Abläufe in der Anlage zu verstehen, und das bis hinunter auf die Komponentenebene ist dazu elementar.

Auch die geplanten Stillstandzeiten sind so kurz wie möglich zu halten, jede Vereinfachung im Wartungsprozess verkürzt die Wartungsdauer und somit die Stillstandzeit der Anlage. Ein erster Schritt hin zu vereinfachten und schnelleren Wartungsprozessen wird durch Gemü Conexo dadurch gewährleistet, dass Gemü die Ventile, beziehungsweise die relevanten Ventilkomponenten wie Körper, Antrieb und Membranen zukünftig mit RFID-Chips versieht.

Eindeutige Erkennung Dies ermöglicht nicht nur eine eindeutige elektronische Rückverfolgbarkeit der Komponenten und Verschleissteile, sondern auch eine bessere Identifi zierbarkeit im

Alle dem Ventil oder der Komponente zugeordneten Informationen, Dokumente und Werkszeugnisse sind via Pen direkt verfügbar.

Feld. Durch einen RFID-Reader, den sogenannten Conexo Pen und die Conexo App können die in Anlagen verbauten Gemü-Ventile, aber auch mit RFID-Chips versehene Fremdkomponenten, eindeutig erkannt werden. Alle dem Ventil oder der Komponente zugeordneten Informationen, Dokumente und Werkszeugnisse sind direkt verfügbar. Auch Prozessinformationen, wie zum Beispiel der «Zeitpunkt der letzten Wartung» können angezeigt werden. Somit verkürzt sich auch der aufwändige Prozess der «installation qualification» (IQ), da alle Dokumentationen am Ventil direkt abrufbar sind und nicht aufwändig mittels Papierdokumentationen aus dem Archiv verglichen werden müssen.

Bilder: Gemü

Verifiziert und dokumentiert

Durch einen RFID-Reader, den sogenannten Conexo Pen, und die Conexo App können die in Anlagen verbauten Gemü-Ventile, aber auch mit RFID-Chips versehene Fremdkomponenten eindeutig erkannt werden.

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Darüber hinaus verfügt die Conexo App über eine Funktion der digitalen Wartungsunterstützung. Der Wartungsmonteur bekommt den Wartungsauftrag elektronisch auf seinem Tablet zugeordnet, kann die entsprechenden Ventile eindeutig identifizieren und die Wartung durchführen. Somit 9/2016

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wird der Wartungsmonteur auch eindeutig verifiziert, und es wird dokumentiert, wer die Wartung durchgeführt hat. Die für die Wartung interessanten und relevanten Dokumente, wie die Montageanleitungen oder auch Montagevideos, können direkt aufgerufen und betrachtet werden. Wartungsfehler können somit minimiert werden. Die komplette Wartungsdokumentation kann elektronisch erfolgen. Zustand und Aussehen der Membrane oder Komponente werden durch die Funktionen «Membranbewertung» und «Foto-Dokumentation» elektronisch erfasst und weiterverarbeitet. Da in vielen Anlagen keine hinreichende WLAN-Anbindung besteht, können alle im Wartungsdurchlauf zusammengetragenen Informationen offline in der Conexo App gespeichert werden. Sobald man sich wieder in Bereichen mit WLAN-Anbindung befindet, werden die Daten auf das Conexo Portal überspielt.

Der Monteur bekommt den Auftrag elektronisch auf seinem Tablet zugeordnet, kann die entsprechenden Ventile eindeutig identifizieren und die Wartung durchführen.

Standortübergreifend analysieren können Das Conexo Portal stellt die zentrale Datenbank von Conexo dar, hier fliessen alle Informationen zusammen, ausserdem besteht die Möglichkeit mehrere Standorte und Anlagenabschnitte zu verwalten und auch standortübergreifend analysieren zu können. Die im Conexo Portal elektronisch gesammelten Daten können über Schnittstellen an Wartungssoftwaren des Kunden übermittelt und weiterverarbeitet werden. Auch eine direkte Kommunikation mit der ERP-Software des Kunden ist möglich, allerdings nicht notwendig. Das Conexo Portal kann auch als Stand-Alone-Lösung fungieren.

Kontakt Gemü Vertriebs AG Lettenstrasse 3 CH-6343 Rotkreuz Telefon +41 (0)41 799 05 55 Telefax +41 (0)41 799 05 85 vertriebsag@gemue.ch www.gemue.ch

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Thinking Forward.

GPC/SEC Theorie oder Praxis? Wenn wir eines können, dann beides.

PSS analysiert für Sie alle typischen Makromoleküle und entwickelt Produkte von Anwendern für Anwender. Bei uns ﬁnden Sie alles, was Sie für die Charakterisierung Ihrer Produkte benötigen, von GPC/SEC- und LC/2D-Anlagen über Serviceanalytik und Consulting, Methodenentwicklung und Qualiﬁzierung bis hin zu Schulungen und Trainings. Und all das mit persönlichem und direktem Support von PSS-Experten, die täglich mit unseren Produkten arbeiten. Kann es bessere Tester für die Praxis geben?

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Moog ist ein Spezialist der Rohrinnenreinigung

Reinigungssysteme: Made in Switzerland Moog Cleaning Systems ist ein Schweizer Familienunternehmen, das Tradition und Technologie verbindet. Die Reinigungssysteme von Moog sind für den professionellen Einsatz konzipiert und genügen den höchsten Ansprüchen der Kunden. Die Komponenten und Systeme werden dabei im Hause entwickelt und auf modernsten Anlagen in der Schweiz produziert.

Bilder: Moog

Richtige Wahl der Düsen ist entscheidend

Die hochwertigen Hochdruckreiniger von Moog kann man auch mieten.

In der Chemie- und Pharmaindustrie ist die regelmässige Innenreinigung der Rohrleitungen zwischen Tanks und Produktionsanlagen eine wichtige Aufgabe, sei es aus hygienischen Gründen zur zuverlässigen Beseitigung von Bakterien oder sei es zur Qualitätssicherung durch die Entfernung von Materialrückständen an den Rohrwänden bei Chargenwechsel. Natürlich geht es auch darum, Verengungen zu beseitigen und Verstopfungen vorzubeugen, um einen uneingeschränkten Stofftransport durch das Rohr zu ermöglichen.

Das Besondere an Rohrreinigungsdüsen Ein sehr wirksames Verfahren ist dazu die berührungslose Innenreinigung der Rohre mit Wasser unter hohem Druck (120–250 bar) mit Hilfe spezieller Rohrreinigungsdüsen. Diese sind so konstruiert, dass die Düse mittels mehrerer, räumlich verteilter Austrittsöffnungen (typisch sind 3 bis 8 Düsen) in der Mitte des Rohrs zentriert wird und sich zusätzlich durch Rückstoss des Hochdruckstrahls selbstständig, ohne eigenen Antrieb durch das Rohr fortbewegt – je nach Düsenausführung entweder vor- oder rückwärts. Bei einigen Modellen rotiert zusätzlich der Düsenkopf, um alle Innenflächen im Rohr optimal zu erreichen. 26 8

Die Auswahl der richtigen Rohrreinigungsdüse ist auch wegen der Vielzahl verfügbarer Modelle nicht einfach. Sie ist abhängig vom Rohrdurchmesser, den chemischen Eigenschaften des im Rohr transportierten Stoffs, dem Material der Rohrwandung, dem Wasserdruck und der Wassermenge aus dem Hochdruckgerät, der gewünschten Bewegungsrichtung und dem Einsatzzweck, also der Reinigung der Rohrinnenwände aus qualitativen bzw. hygienischen Gründen oder der Beseitigung von Verengungen und Verstopfungen. Es bedarf daher grosser Erfahrung oder einer qualifizierten fachlichen Beratung, um die beste Düse für den jeweiligen Einsatzzweck auszuwählen. Werden mehrere, unterschiedliche Rohrreinigungsdüsen im Unternehmen eingesetzt, sollten diese ausreichend gekennzeichnet sein, um eine Verwechslung zu vermeiden. Nur dann ist sichergestellt, dass die richtige Düse ausgewählt wird, die ihren Einsatzzweck erfüllen kann und sich in der gewünschten Richtung durch das Rohr bewegt.

Leistungsfähige Hochdruckreiniger Neben der Auswahl der Rohrreinigungsdüse ist die Leistung des Hochdruckreinigers entscheidend für die Qualität der Rohrinnenreinigung. Neben der Wassertemperatur sind dabei auch ein ausreichender Wasserdruck und genügend Wassermenge wichtig. Die richtige Auslegung dieser Parameter hängt vom Einsatzzweck sowie der Rohrreinigungsdüse, dem Rohrdurchmesser und der Art der Ablagerungen im Rohr ab.

Wenn die Rohre von Bakterien befreit werden sollen, muss dazu ein Heisswassergerät eingesetzt werden, dass konstant Temperaturen über 80 °C liefert. Dort, wo Prozesswasser in der richtigen Temperatur und in ausreichender Menge verfügbar ist, können spezielle Hochdruckreiniger ohne eigene Heizeinheit eingesetzt werden, die aber dafür über eine Hochtemperaturpumpe verfügen müssen. Zusätzlich sollte ein Thermometer im Ausgang des Geräts eine Überwachung der Wassertemperatur ermöglichen, um die sichere Abtötung der Bakterien zu gewährleisten. Standard Kaltwasser-Hochdruckreiniger sind für diesen Zweck nicht geeignet.

Stationär und mobil Ansonsten können stationäre oder mobile Geräte mit integrierter Heizeinheit eingesetzt werden. Die Aufheizung des Wassers geschieht dabei entweder mit Hilfe eines Öl- oder Gasbrenners oder elektrisch. Diese erfolgt entweder in einem Boiler vor der Hochdruckpumpe oder in einem Durchlauferhitzer danach. In diesem Fall wird nur so viel Wasser aufgeheizt wie für die Reinigungsaufgabe benötigt wird, dafür muss aber eine ausreichende elektrische Anschlussleistung verfügbar sein. Wenn kein heisses Wasser benötigt wird, zum Beispiel bei Materialrückständen, die

Vollautomatisierte Produktion auf modernen CNC-Anlagen.

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Spezielle Hinweise zur Sicherheit Für ein sicheres Arbeiten mit Rohrreinigungsdüsen müssen diese immer mindestens 50 Zentimeter in das Rohr eingeführt werden, bevor das Hochdruckgerät eingeschaltet wird. Hochdruckschläuche für den Einsatz mit Rohrreinigungsdüsen sind daher entsprechend farblich markiert. Erst wenn die Markierung das Rohr erreicht hat, darf die Hochdruckzufuhr eingeschaltet werden. Wenn möglich sollte die Düse dabei von oben oder seitlich in das zu reinigende Rohr eingeführt werden. Ein Arbeiten über Kopf, also das Einführen der Düse in das Rohr von unten, sollte grundsätzlich vermieden werden. Ausserdem müssen Gesicht und Haut durch geeignete Schutzkleidung vor einem direkten Auftreffen des Hochdruckstrahls ausreichend geschützt werden. Die Firma Moog Cleaning Systems hat spezielle, illustrierte Sicherheitshinweise für die Rohrinnenreinigung erstellt. Diese können bei Bedarf dort angefordert werden. Die regelmässige und gründliche Innenreinigung von Rohrleitungen ist massgeblich

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Kontakt Moog Cleaning Systems AG Neufeldstrasse 11 CH-3076 Worb Telefon +41 (0)31 838 19 19 Telefax +41 (0)31 838 19 13 info@moog.ch www.moog.ch

Ein Wasserstrahl im Hochdruck- (80 bis 500 bar) oder Höchstdruckbereich (ab 500 bar) kann bei Menschen schwerwiegende körperliche Verletzungen verursachen. Beim Einsatz von Hochdruckgeräten sind daher generell geeignete Schutzmassnahmen zu ergreifen. Diese sind in den Bedienungsanleitungen der Geräte bzw. auf den Internetseiten der Anbieter zu finden. Bei der Rohrinnenreinigung kommen weitere Schutzmassnahmen hinzu, da der Schlauch, an dem die Rohrreinigungsdüse befestigt wird, flexibel ist. Der Rückstoss des Hochdruckstrahls kann erhebliche Kräfte entfalten und die Düse damit ausserhalb und am Beginn des Rohres unkontrolliert ausschlagen.

eingeschränkt auch den notwendigen Sicherheitsstandards und damit der Gesundheit der Mitarbeitenden.

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Richtige Massnahmen

für die Einhaltung von hygienischen und qualitativen Standards sowie zur Sicherstellung eines reibungslosen Anlagenbetriebs in der Industrie, unbeeinträchtigt von Rohrverengungen oder -verstopfungen. Wegen der unterschiedlichen Einsatzbedingungen und der Angebotsvielfalt und konstruktiven Unterschiedlichkeit von Rohrreinigungsdüsen sollten vor der Beschaffung von Düsen und den zugehörigen Hochdruckgeräten, erfahrene Fachleute einbezogen werden. Nicht zuletzt gebührt die Aufmerksamkeit nicht nur einer sauberen Rohrwandung, sondern un-

allein durch die physische Aufprallkraft des Hochdruckstrahls gut gelöst werden, können klassische Kaltwassergeräte mit mindestens 150 bar Wasserdruck und 15 Liter Wasser pro Minute zum Einsatz kommen.

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Minimesh® RPD HIFLO-S

Dreidimensionale Hochleistungs-Filtertressen Die von Haver & Boecker mittels Webtechnologie neu entwickelte Minimesh® RPD HIFLO-S eröffnet neue Dimensionen in der Filtration, wo konventionelle Filtertressen an ihre Grenzen stossen.

Bilder: Haver & Boecker

Im Vergleich zu anderen Filtermedien lassen sich die spezifischen Eigenschaften eines Drahtgewebes durch Bindungsart, Drahtdurchmesser und Meshcount geometrisch exakt beschreiben und definieren. Dies ist ein wesentlicher Vorteil für Anwender und Hersteller von Metallgewebefiltern, da die geometrische Porengrösse und die Permeabilität ohne aufwändige Messtechnik genau berechnet werden können. Mit diesen «Präzisionsporen» lassen sich eine bisher nicht gekannte Trennschärfe und Formstabilität erzielen. Minimesh ® RPD HIFLO-S: Die dreidimensionale Hochleistungsfiltertresse öffnet neue Dimensionen in der industriellen Filtration.

Neue Webtechnologie

Die Tiefenstruktur ermöglicht eine hohe Abscheideleistung.

Wo konventionelle Filtertressen an ihre Grenzen stossen, öffnet die neu entwickelte Minimesh® RPD HIFLO-S neue Dimensionen in der Filtration. Durch eine von Haver & Boecker entwickelte neue Webtechnologie entsteht eine dreidimensionale Porengeometrie, die industrielle Filtrationsprozesse schneller, sicherer und effizienter macht als bislang mit vergleichbaren Filtertressen möglich. Durch die neue Gewebestruktur wird die offene Oberfläche auf gleichem Raum signifikant erhöht. Die Durchflussleistung

Durchflussvergleich einer herkömmlichen Filtertresse DTW-S (l.) und einer RPD HIFLO-S (r.) mit jeweils 15 µm Porengrösse.

des Mediums kann so im Vergleich zu konventionellen Köpertressen wie beispielsweise Minimesh® DTW-S bei gleicher Porengrösse verdoppelt werden. Darüber hinaus werden die Strömungsverhältnisse optimiert und Verwirbelungen im Bereich des Filtergewebes wirkungsvoll vermieden.

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Durch die Tiefenstruktur der neuen HochAG | CH-3072 Ostermundigen | Tel. + 41 31 930 18 18 leistungsfiltertresse Semadeni RPD HIFLO-S kann eine hohe Abscheideleistung erzieltinfo@semadeni.com werden, ohne | www.semadeni.com schnell zu verblocken.

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SOLIDS EUROPEAN SERIES

SCHÜTTGUT BASEL

Fachmesse für Granulat-, Pulver- und Schüttguttechnologien

16. – 17. November 2016 Messe Basel | Halle 2 Mit der revolutionären Webtechnik der RPD HIFLO-S Filtertressen hat Haver & Boecker die Möglichkeiten für industrielle Metallgewebe-Filter in eine neue Dimension versetzt.

Top-Eigenschaften: – Doppelter Durchfluss bei gleicher Porengrösse wie vergleichbare Filtertressen – Exzellente Trennschärfe und Stabilität – Korrosions- und temperaturbeständige Sonderwerkstoffe – Optimale Schmutzaufnahme und Abreinigungsfähigkeit – Unterschiedlich kalibrierbare Porengrössen innerhalb eines Loses von 5 µm bis 40 µm

Starke Drähte Die innovative Webtechnologie der Minimesh® RPD HIFLO-S ermöglicht, dass die Porengrösse innerhalb eines Loses von 5 µm bis 40 µm nach Wunsch kalibriert werden kann. Das neue Filtergewebe kann aus vergleichsweise starken Drähten hergestellt werden, was sich positive auf die Kosten auswirkt. Darüber hinaus können dadurch auch im kleinen Porenspektrum bislang nicht mögliche Sonderwerkstoffe wie Avesta, Hastelloy, Inconel oder Titan verwebt werden. Mit RPD HIFLO-S stehen damit erstmals korrosions- und temperaturbeständige Filtergewebe in Porengrössen unter 40 µm zur Verfügung. Die Tiefenstruktur der RPD HIFLO-S begünstigt eine hohe Abscheideleistung, ohne schnell zu verblocken. Schmutzaufnahmekapazität und Abreinigungsfähigkeit haben sich als hervorragend erwiesen.

Kontakt Haver & Boecker Drahtweberei und Maschinenfabrik Ennigerloher Strasse 64 D-59302 Oelde Telefon +49 (0)25 22 - 300 Telefax +49 (0)25 22 - 30 404 dw@haverboecker.com www.haverboecker.com www.diedrahtweber.com

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Novia Chromatographie- und Messverfahren GmbH

Praxisorientierte Schulungen in der Analytik Seit mehr als 25 Jahren ist sie eine erste Adresse, wenn es um die Weiterbildung für Mitarbeitende in der Analytik geht: Die Novia Chromatographie- und Messverfahren GmbH.

ist die Novia dabei ein zuverlässiger Partner für die Weiterbildung von Laborfachkräften. Mittlerweile sind 75 Prozent der Kunden Unternehmen aus der Pharmabranche, aber auch Behörden oder Auftragsanalytiklabore nutzen die praxisorientierten Schulungen.

Bilder: Novia

Präsenzschulungen oder Fernlehrgänge

Das Team von Novia entwickelt auch massgeschneiderte «Inhouse-Seminare», die inhaltlich und organisatorisch genau den Kundenbedürfnissen entsprechen.

Qualifizierte Laborfachkräfte sind heute in der Industrie eine entscheidende Voraussetzung für eine sichere und erfolgreiche Laborarbeit. Regelmässige Schulungen der Mitarbeitenden in der Analytik oder Qualitätskontrolle erhöhen nicht nur das Sicherheits- und Qualitätsniveau, sondern führen auch zu höherer Produktivität durch flexible Einsatzmöglichkeiten, effizientes Arbeiten mit modernen Technologien und eigenständigem kompetenten Handeln.

Mit ihrem umfassenden Seminarangebot für Chromatographie, HPLC, Spektroskopie, Bioanalytik und Qualitätsmanagement

Ein Trainerteam aus rund 40 branchenweit bekannten Analytikexperten steht der Novia regelmässig mit seinem Know-how für Schulungen zur Verfügung. Das Themenspektrum des Seminarprogramms wurde in den vergangenen Jahren ausgebaut und deckt alle analytischen Fragestellungen ab. Teilnehmerinnen und Teilnehmer können sich für ein offenes Seminar an den Veranstaltungsorten Frankfurt am Main, Bad Soden am Taunus, Saarbrücken, Koblenz, Mainz oder Ulm entscheiden oder einen Fernlehrgang buchen.

Zuverlässiger Partner Die Novia Chromatographie- und Messverfahren GmbH, ein Tochterunternehmen von Provadis, hat sich in der Analytik auf den Bereich Chromatographie, insbesondere HPLC-Schulungen, spezialisiert. In den vergangenen Jahren haben die Seminar-Experten der Novia ihr Angebot und das Trainernetzwerk kontinuierlich ausgebaut. 27 2

Novia ist ein zuverlässiger Partner für die Weiterbildung von Laborfachkräften.

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Der neue Standard in der Prozessindustrie

Der Industriepark Höchst ist Standort der Novia GmbH.

Die Vorteile der Fernlehrgänge liegen auf der Hand: Sie bieten eine grössere örtliche und zeitliche Flexibilität beim Lernen sowie eine einfachere Vereinbarkeit von Beruf und Weiterbildung. Ergänzt werden sie durch einige thematisch notwendige Präsenzschulungen zur Wissensvertiefung und zum Austausch mit dem Trainer. Ein Grundprinzip gilt aber für alle Seminare: «Wir legen besonderen Wert darauf, fundiertes und praxisorientiertes Analytik-Wissen zu vermitteln», betont Geschäftsführer Norbert Burggraf. «Deswegen arbeiten wir herstellerunabhängig und in der Regel nicht am Gerät, sondern transportieren über Fallbeispiele nützliches Hintergrundwissen.» Darüber hinaus finden jährlich Anwenderforen statt, bei denen neueste Trends und Entwicklungen rund um die Analytik präsentiert werden. «Das Besondere an unserem Angebot ist die darin enthaltene Systematik», erklärt Norbert Burggraf. «Unser Seminarprogramm besteht nicht einfach aus einer Sammlung von Seminarthemen, sondern hilft durch eine Art Baukastensystem, labortechnisches Wissen aufzubauen.» Oft reichen die Kenntnisse nach der Laborantenausbildung für den Berufsalltag nicht aus. Mit Novia können die jungen Fachkräfte kontinuierlich die Weiterbildungsleiter erklimmen und sich beruflich entwickeln. Auch Unternehmen, die gleich ein ganzes Team schulen lassen möchten, sind bei dem siebenköpfigen Team von Novia in besten Händen. Die kompetenten Gesprächspartner entwickeln massgeschneiderte «Inhouse-Seminare», die inhaltlich und organisatorisch genau den Kundenbedürfnissen entsprechen. «Die Zufriedenheit vieler unserer Kunden, die uns schon mehrfach als bevorzugten Bildungspartner ausgewählt haben, ist für uns entscheidend und spornt uns weiter an», freut sich Norbert Burggraf.

Kontakt Novia Chromatographie- und Messverfahren GmbH Industriepark Höchst Gebäude B845 D-65926 Frankfurt am Main Telefon +49 (0)69 305-43843 Telefax +49 (0)69 305 98 43843 info@provadis-novia.de www.provadis-novia.de

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Ein Standardmessgerät auch für anspruchsvollste Applikationen? OPTIMASS 6400 ist die Lösung. Seit über 90 Jahren steht der Name KROHNE für die innovative Messtechnik. OPTIMASS 6400 – das neue Hochleistungs-Masse-Durchflussmessgerät für Flüssigkeiten und Gase – setzt einen neuen Standard in Genauigkeit und Zuverlässigkeit. In einer grossen Anzahl von Branchen liefert der OPTIMASS 6400 akkurate Messergebnisse auch unter den härtesten Bedingungen, wie kryogene oder HochTemperaturen von –200 bis +400 °C und Drücken bis zu 200 bar. Dank dem Entrained Gas Management (EGMTM) ist der OPTIMASS 6400 immun gegen 0–100 % Lufteinschlüssen in flüssigen Medien. Weitere Pluspunkte: hochentwickelte Diagnosefunktionen nach NAMUR NE 107 und Verfügbarkeit in Einbaulängen nach NE 132. Was immer Ihre Anwendung verlangt – profitieren Sie von unserem kompletten Portfolio an Masse-Durchflussmessgeräten: von klein bis gross, in verschiedenen Materialien, für Durchflüsse von 0,00015 bis 2300 t/h, für hochviskose Messstoffe, inhomogene Mischungen sowie Medien mit Gas- oder Feststoffanteilen. KROHNE – Prozessmesstechnik ist unsere Welt. KROHNE AG Uferstrasse 90 4019 Basel Tel. 061 638 30 30 Fax. 061 638 30 40 info@krohne.ch

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MCE-202 MultiNA von Shimadzu

Mikrochip-Elektrophorese-System für die DNA- und RNA-Analyse Die neue Generation an Mikrochip Elektrophorese Systemen von Shimadzu revolutioniert den Arbeitsalltag im Labor! Die durchdachte Software und eine gut strukturierte Benutzeroberfläche gewährleisten eine schnelle und stressfreie Gerätebedienung.

Das automatisierte Elektrophoresesystem MultiNA von Shimadzu setzt im Bereich der qualitativen und quantitativen DNAund RNA-Analytik neue Massstäbe. Neueste Mikrochip-Technologie und optimal abgestimmte Puffersysteme sorgen für optimale Leistungsparameter in Bezug auf Trennleistung und Reproduzierbarkeit. Durch die Kombination mit einem leistungsstarken LED-Fluoreszenzdetektor

wird die Sensitivität des Systems im Vergleich zur klassischen Ethidiumbromid-Färbung um mehr als das 10-fache gesteigert. Die parallele Verwendung von bis zu vier Quarzchips in einem System ermöglicht die Abarbeitung der maximal 120 Analysen mit einer Geschwindigkeit von nur 80 Sekunden pro Analyse. Dabei lassen sich die Mikrochips durch den vollautomatisierten Spülvorgang am Ende einer

Analyse mehrere tausend Male wiederverwenden.

Reduzierte Kosten Die häufige Verwendung der Mikrochips, der geringe Bedarf an Verbrauchsmaterial und der enorm verringerte Arbeitsaufwand tragen dazu bei, dass die Kosten pro Analyse im Vergleich zur klassischen Agarose-

HÖCHST FLEXIBEL

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Auch beim Probenvolumen

Die neuen Farb- und Trübungsmesssysteme von Hach Geeignet für Probenvolumina ab 1,8 ml Objektive GMP-konforme Bestimmungen gemäss aktueller EuPhar. 2.2.1 Clarity & Opalescence 2.2.2 Degree of Coloration of Liquids EPA.180.1 & EN ISO 7027 approved Hach Lange GmbH 0848 55 66 99 info-ch@hach.com www.ch.hach.com

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Besonderheiten • Geringe Analysekosten: durch mehrfach wiederverwendbare Mikrochips sind die laufenden Kosten pro Analyse sehr niedrig. • Hochgeschwindigkeit: Pro Lauf können bis zu 120 Proben in einem Analyseplan registriert werden. Bearbeitungszeit von ungefähr 80 Sekunden/Analyse. • Vollautomatisierung: bis zu vier Mikrochips können parallel die Chip-Vorbehandlung und die Elektrophorese durchführen. • Hochsensitivitätsdetektion: das Gerät ist mit einem LED-anregbaren Fluoreszenzfarbstoff-Detektor ausgestattet und mehr als 10fach empfindlicher im Vergleich zur Ethidiumbromid-Färbung.

Hohe Auflösung und einfache Bedienung

Test it. Heat it. Cool it.

Stabilitätsprüfungen GMP- und FDA-gerecht nd A36 ol Halle 1.0 / Sta Cleanroom contr nd C31 Sta / 1.0 lle Ha LabTec4.0

Bild: Shimadzu

Die Puffersysteme können optimal auf die Proben abgestimmt werden. Eine gleichzeitige Elektrophorese eines internen Markers gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der Analyseergebnisse. Und nachdem der Analyseplan erstellt ist, müssen nur die vom Gerät berechneten Reagenzien und die Proben eingesetzt und der Start-Knopf betätigt werden. Eine grosse Vielzahl von nützlichen Funktionen ermöglicht dem Anwender, schnell und unproblematisch Analysepläne zu erstellen und Daten nachzubearbeiten. Die parallele Verwendung von bis zu vier Quarzchips in einem System ermöglicht die Abarbeitung von maximal 120 Analysen mit einer Geschwindigkeit von nur 80 Sekunden pro Analyse.

gel-Elektrophorese deutlich reduziert werden können. Abgerundet wird das MultiNA durch seine einfache Handhabung. Die durchdachte Software und eine gut strukturierte Benutzeroberfläche gewährleisten eine schnelle und stressfreie Bedienung des Gerätes.

Kontakt Shimadzu Schweiz GmbH Römerstrasse 3 CH-4153 Reinach Telefon +41 (0)61 717 93 33 Telefax +41 (0)61 717 93 30 vf@shimadzu.ch www.shimadzu.ch

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VER ANSTALTUNG

ILMAC 2016 in Basel

Von Trends, Effizienz und Automatisation «Effizienzsteigerung als wirtschaftliche Notwendigkeit» und «Trends in der modernen Medizin»: Dies sind die zwei Schwerpunktthemen, welche die ILMAC 2016, die vom 20. bis 23. September in Basel stattfindet, aufgreift. Hier eine Übersicht darüber, was die Messebesucherin oder den Messerbesucher so alles erwartet.

Alle drei Jahre treffen sich über 12 000 Spezialisten aus den Branchen Pharma, Chemie, Biotechnologie, Kosmetik, Nahrungsmittel und Getränke in der Messe Basel. Sie pflegen ihre Geschäftsbeziehungen und informieren sich über neue Ansätze und Lösungen im Bereich der industriellen Anwendungen der Prozess- und Labortechnologie. Die diesjährige ILMAC, die während vier Tagen vom 20. bis 23. September unter dem Motto «ILMAC 4.0» stattfindet, hat nun gleich zwei Schwerpunkte: die «Effizienzsteigerung als wirtschaftliche Notwendigkeit» und die «Trends in der modernen Medizin». Das sogenannte ILMAC-Forum beleuchtet diese Themen dabei während der Messe aus verschiedenen Blickwinkeln. Und an den beliebten Lunch & Learn-Veranstaltungen kommen dazu anerkannte Experten aus der Praxis zu Wort.

Wirtschaftliche Notwendigkeit Um den wirtschaftlichen Anforderungen auch in Zukunft gerecht zu werden, ist die

Bilder: ILMAC/Messe MCH Group

Peter C. Müller

Moderne Labors sind heute so auszulegen und mit Informationstechnologie der jüngsten Generation auszurüsten, dass sie eine interdisziplinäre Zusammenarbeit über alle Grenzen hinweg ermöglichen.

Chemie- und Life Science-Industrie darauf angewiesen, die Effizienz ihrer Prozesse zu steigern und die Produktivität unter Einhaltung höchster Qualitätsstandards ständig zu verbessern. Dadurch steigt die Nachfrage nach neuen Ansätzen, etwa nach besonders flexiblen Verfahren und Anlagen, nach Automationslösungen im Labor und im Betrieb, nach Vereinfachung des Scaleups sowie des Produktewechsels und nach umfassender globaler Beratung. Die Sicherheit sowohl der Produkte als auch der Mitarbeitenden muss dabei zu jeder Zeit vollumfänglich gewährleistet sein.

Neue Ansätze in Forschung, Entwicklung und Produktion

Die ILMAC 2016 findet vom 20. bis 23. September in Basel statt.

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Der Trend im Gesundheitswesen geht derzeit hin zu einer personalisierten Medizin mit entsprechenden Diagnostikmitteln und einer gezielten individuellen Therapie mit

hochpotenten Arzneimitteln. Diesem Umstand müssen die pharmazeutische Industrie und deren Zulieferer Rechnung tragen. Die Erforschung und Produktion hochaktiver Wirkstoffe und von Biopharmazeutika setzt entsprechende Sicherheitsvorkehrungen und präzise Prozesse voraus. Moderne Labors sind heute so auszulegen und mit Informationstechnologie der jüngsten Generation auszurüsten, dass sie eine interdisziplinäre Zusammenarbeit über alle Grenzen hinweg ermöglichen. Flexible, leicht anpassbare Produktionslinien für kleine Chargen und häufige Formatwechsel bilden die Voraussetzung, um individuelle und hochaktive Medikamente zu produzieren und lieferfähig zu machen.

Nah am Markt «Die ILMAC 2016», so erklärte Messeleiter Michael Bonenberger, «präsentiert nun 9/2016

VER ANSTALTUNG

konzentriert und übersichtlich alle industriellen Anwendungen der Prozess- und Labortechnologie. Diese Bereiche rücken am Markt immer näher zusammen, da die Prozesse in den Unternehmen zunehmend nicht mehr getrennt, sondern ganzheitlich geplant und umgesetzt werden. Deshalb sind die Aussteller an der ILMAC neu durchmischt platziert.»

traktive Gemeinschaftszone, die in Zusammenarbeit mit der Reinraum Akademie und der Swiss CCS für die ILMAC 2016 entwickelt wurde.

ILMAC Networking Event & Party

Lunch & Learn Sessions Die Schweizerische Chemische Gesellschaft (SCG) organisiert in Zusammenarbeit mit Partnerverbänden an der ILMAC zudem ein Forum: Herzstück sind hier die beliebten Lunch & Learn Sessions über Mittag. Präsentiert werden die aktuellsten Entwicklungen rund um das Thema Industrie 4.0. So geht es am Mittwoch, 21. September, um die Automatisierung und den Umgang mit grossen Datenmengen in den analytischen Wissenschaften. Am Donnerstag, 22. September, wird über die Automatisation im Laborumfeld diskutiert und am Freitag, 23. September, geht es schliesslich um Industrie 4.0 im Rahmen des chemischen Engineering.

LabTec4.0 In Anlehnung an die «Innovation Days», wie sie bei grossen Firmen üblich sind, referieren die Aussteller ausserdem im LabTec 4.0 direkt in einer eigens dafür aufgestellten Laborumgebung über ein innovatives Thema. Sie präsentieren ihr Produkt in der praktischen Anwendung

Der Trend im Gesundheitswesen geht hin zu einer personalisierten Medizin.

und zeigen den Besucherinnen und Besuchern die Vorteile auf. Des Weiteren gibt es im Forum Anlässe und Referate von Ausstellern sowie diverse Preisverleihungen. Die Referate und Diskussionen werden in englischer Sprache gehalten und sind im Eintritt zur ILMAC inbegriffen.

SCG FH-Award 2016 «Die ILMAC», so führte Michael Bonenberger aus, «setzt im Bereich Chemie stark auf industrienahe Innovationen und Anwendungen. Fachhochschulen fokussieren sich in der Ausbildung wie in der Forschung & Entwicklung speziell auf diese Aspekte.» Zum zweiten Mal werde deshalb der SCG FH-Award ausgeschrieben und anlässlich der ILMAC 2016 verliehen. Alle Projekte werden am Gemeinschaftsstand der Fachhochschulen und der SCG ausgestellt und die Siegerprojekte zusätzlich im ILMAC-Forum präsentiert.

Cleanroom Control an der ILMAC 16

Messeleiter Michael Bonenberger: «Die ILMAC setzt im Bereich Chemie stark auf industrienahe Innovationen und Anwendungen.»

9/2016

Am Mittwoch, den 21. September, ist die ILMAC länger geöffnet und bietet den Besucherinnen und Besuchern die Gelegenheit, die Messe im lockeren Rahmen am Feierabend zu entdecken und zu erleben. Für zwei Stunden, von 17 bis 19 Uhr, macht das professionelle Messe-Business deshalb dem geselligen Networking Platz. «Für die gute Stimmung», so sagt Michael Bonenberger, «sorgen die Aussteller, die an ihren Ständen ein unterhaltsames musikalisches und künstlerisches Programm bieten und die Gäste mit Apéro und feinen Häppchen verwöhnen werden. Anschliessend an den Networking-Event lädt die Messeleitung ausserdem zur ILMAC-Party ein, wo Aussteller, Besucher und Interessierte den Abend gemeinsam ausklingen lassen können.»

Die ILMAC 2016 räumt schliesslich auch der Reinraumtechnologie einen wichtigen Platz ein und richtet den Fokus auf die kontrollierte Umgebungsreinheit für Forschung, Entwicklung und Produktion. «Cleanroom Control» heisst dabei die at-

Geballte Life Science Power Während der ILMAC finden in der Messe Basel ausserdem der internationale Kongress «Basel Life Science Week» (BLSW) sowie die MipTec statt. Bereits in der Vergangenheit haben die MCH Messe Schweiz mit Congrex Switzerland kooperiert und ihre Kräfte während der Basel Life Science Week gebündelt. www.ilmac.ch 7 37

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 Daten bewegen

Ein grundlegend neu konzipiertes Massenspektrometer für das chemische Labor

Die Software Limsophy unterstützt über Systeme, Technologien und Zeit hinweg abteilungsübergreifendes Denken und Handeln. Daten müssen heute mehr denn je Systeme und Technologien hindernisfrei passieren können und über die Zeit hinweg Bestand haben. Limsophy integriert Systeme, passiert Hindernisse und schliesst Medienbrüche. Limsophy LIMS gibt es in verschiedenen Ausprägungen und deckt die Anforderungen aller Labortypen ideal ab. Auch bei umfangreichen individuellen Anpassungen bleibt die Releasefähigkeit Ihres LIMS vollständig erhalten. Limsophy LIMS ist vielfach der Fels in der Brandung. Wenn die Systeme um Limsophy ausgewechselt werden müssen, können die neuen mit den herausragenden Parametrierungsfähigkeiten von Limsophy einfach wieder integriert werden. Mit Limsophy LIMS können Daten mühelos importiert oder exportiert, Schnittstellen zu anderen Systemen oder Geräten erstellt und Daten lückenlos rückverfolgt werden. Mit Limsophy können auch Webservices integriert werden. Neu geht das vollständig parametrierbar; Sie brauchen keine Programmierung mehr vorzunehmen. Webservices bieten Ihren Mitarbeitenden oder Kunden eine weitere Möglichkeit, um zeitund ortsunabhängig auf die benötigten Daten Zugriff zu haben. Erfahren Sie, wie Daten bewegen, und besuchen Sie uns in Basel.

Halle 1.1 Stand C170

AAC Infotray AG Zur Kesselschmiede 31 CH-8400 Winterthur Telefon +41 (0)52 260 3131 messe@infotray.com www.limsophy.com www.limsophybpm.com

Espira®, Reaktionsund Mischtechnik

Wollen Sie Ihre Produktionskosten reduzieren und gleichzeitig auch noch die Durchlaufzeit verkürzen? Mit dem expression CMS (compact mass spectrometer) bietet Advion ein kompaktes und leicht zu bedienendes Instrument für die eigenständige MS-Analytik im chemischen Labor an. Das Monitoring von Synthesereaktionen, die Kontrolle von Aufreinigungen und die Untersuchung komplexer Substanzgemische können damit sehr effizient und direkt im eigenen Labor erfolgen. Eine spezielle Sonde (ASAP®, atmospheric solids analysis probe) ermöglicht Analysen ohne jegliche Probenvorbereitung. Die Sonde wird in die Probe getaucht und anschliessend direkt in das expression CMS eingeführt, die Ergebnisse liegen in wenigen Sekunden vor. Gelöste Proben können zusätzlich auch über Direktinjektion zugeführt werden. Das expression CMS ist mit jeder LC-Anlage (HPLC, UPLC, Prep, Flash, SFC) beliebiger Hersteller koppelbar. Zur direkten Kopplung mit der Dünnschichtchromatographie steht ein Interface (Plate ExpressTM) zur Verfügung. Die separierten Komponenten werden in einem automatisierten Prozess extrahiert und sofort analysiert. Vom Start der Extraktion bis zum Ergebnis vergehen weniger als 30 Sekunden. Der direkte Zugang zur MS-Analytik im eigenen Labor und die Flexibilität in den Arbeitsabläufen werden von unseren Kunden sehr geschätzt.

Halle 1.1 Stand 220

Advion Ltd. Harlow Enterprise Hub Edinburgh Way CM20 2NQ Harlow United Kingdom central-europe@advion.com www.advion.com

Und Sie haben schon mal etwas von der Espira gehört? Dies ist die Alternative zu Rührkesselreaktoren, Rotor-StatorMischern, Injektoren und statischen Mischern in •

Produktion

•

Entwicklung

•

Labor

•

Technikum

Ausführung: • ATEX und nicht ATEX. Nutzen Sie die Gelegenheit und lassen Sie sich doch mal bei uns am Stand mehr über die Lösung der Firma Fink informieren.

Halle 1.1 Stand C191

ALMATECHNIK AG Rebgasse 2 CH-4314 Zeiningen Telefon +41 (0)61 853 09 09 Telefax +41 (0)61 853 09 08 www.almatechnik.ch info@almatechnik.ch

9/2016

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 contrAA® – Atomic Absorption. Redefined.

Mehr als ein Jahrzehnt nach der Markteinführung der contrAA® Familie, hat sich die HR-CS AAS fest etabliert und ist eine geschätzte Analysetechnik in Routine, Forschung und Wissenschaft. Das contrAA® 800 vereint die Erfahrungen der letzten Jahre, Feedback und Anregungen aus der Praxis und neue Ideen unserer Experten. Mit seinem automatischen Atomisatorwechsel und der zweidimensionalen Atomisator-Ausrichtung ist das contrAA® 800 ein vielseitiger Allrounder, in einem modernen, platzsparenden Design. Die überarbeitete Hochleistungsoptik bietet noch bessere Stabilität und geringstes Rauschen, wodurch marktführende Nachweisgrenzen und höchste Genauigkeit erzielt werden. Ein neues Lampen-Design reduziert Verbrauchsmaterialkosten noch stärker. Der neu entwickelte Dynamic Mode nutzt flexible spektrale Auswerteparameter und ermöglicht die Erweiterung des dynamischen Arbeitsbereichs um bis zu fünf Größenordnungen mit einer einzigen Kalibrierkurve. Probenvorbereitung und Verdünnung reduzieren sich auf ein Minimum, da sich das contrAA® automatisch auf die in der Probe vorliegende Analytkonzentration einrichtet – vom ppb- bis in den Prozent-Bereich. Ergänzt durch eine breite Palette von Zubehör, darunter Autosampler und Online-Verdünnung, Flow-Injection- und Hydrid-Systeme ist contrAA® 800 das vielseitigste AAS auf dem Markt.

Halle 1.1 Stand A120

Analytik Jena AG Konrad-Zuse-Strasse 1 D-07745 Jena Telefon +49 (0)3641 77 70 Telefax +49 (0)3641 77 9279 info@analytik-jena.de www.analytik-jena.de

9/2016

Sicherheitsventile bei hohen Hygieneanforderungen

Für die Absicherung von Anlagen mit besonders hohen Reinheitsanforderungen hat die Firma LESER die Ventilbaureihe CleanService-Serie 48× entwickelt. Die Baureihe umfasst drei Sicherheitsventilausführungen in konventioneller Anschlussform sowie zwei weitere mit Sonderanschlüssen, alle mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Anschlussarmaturen – auch mit Aseptikanschlüssen – kombinierbar. Alle Typen sind in einer Ausführung für Dämpfe, Gase und Flüssigkeiten TÜV-geprüft; die Zulassung nach ASME VIII ist ebenfalls vorhanden. Bei der Entwicklung wurden die Anforderungen bezüglich eines möglichst geringen Totraumes im Eintritt, der spaltfreien Verbindung der einzelnen Bauteile, der verwendeten Elastomere (FDA-Konformität) und der hohen Oberflächengüte konsequent umgesetzt. Bei besonders hohen Ansprüchen an die Oberfläche kann der produktberührte Eintrittsbereich des Sicherheitsventils mit einer Rauigkeit < 0,8 sowie elektropoliert ausgeführt werden. Dank der manuellen und pneumatischen Anlüftung kann das Sicherheitsventil jeweils entsprechend den Anforderungen gereinigt und sterilisiert werden.

Halle 1.1 Stand E141

André Ramseyer AG Industriestrasse 32 CH-3175 Flamatt Telefon +41 (0)31 744 00 00 Telefax +41 (0)31 741 25 55 info@ramseyer.ch www.ramseyer.ch

Bewegungsmelder / Dämmerungsschalter für den Ex-Bereich

Angenstein AG präsentiert an der Ilmac 2016 als Weltneuheit das Meldegerät M55-BDEx: der Brückenschlag zwischen konventioneller Beleuchtungstechnik im Ex-Bereich und innovativer Sicherheitsfunktionen aus der Systemtechnik. – Das M55-BD-Ex schaltet Licht oder andere Verbraucher im Ex-Bereich automatisch ein und wieder aus. Durch den Einsatz des M55-BD-Ex arbeiten Sie energiesparend. – Das M55-BD-Ex ist für den explosionsgeschützen Bereich konzipiert, kann aber auch im nicht-explosionsgefährdeten Umfeld eingesetzt werden. – Der Bewegungsmelder basiert auf Radarsensoriktechnik, der Dämmerungsschalter wird durch einen optischen Sensor gesteuert. Angenstein AG ist der offizielle Vertreter für LUMIGLAS-Produkte in der Schweiz und in Lichtenstein. Lumiglas ist der weltweite Technologieführer und No. 1 in der Prozessbeobachtung und für visuelle Kontrollsysteme: – Schauglasarmaturen – Leucht-Schauglasarmaturen – Lumistar-Leuchten – Visulex-Kamerasysteme – Zuberhör: Gläser, Dichtungen, Scheibenwischer, Sprühvorrichtungen

Halle 1.1 Stand C129

Angenstein AG Hauptstrasse 190 CH-4147 Aesch Telefon +41 (0)61 756 11 01 Telefax +41 (0)61 756 11 04 info@angenstein.ch www.angenstein.ch

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 Automated Live Cell Imager

capture analyze annotate video Lionheart™ FX Automated Live Cell Imager is an inclusive microscopy system, optimized for live cell imaging with up to 100x air and oil immersion magnification, with brightfield, color brightfield, phase contrast and fluorescence channels. A unique environment control cover provides incubation to 40 °C and effective containment for CO2/O2 control. The available humidity chamber and reagent injection port add a greater level of environment optimization for live cell imaging workflows. New Gen5™3.0 software makes end-point, montage and kinetic image capture quick and effortless, and image outputs include a movie maker. A built-in annotation tool in Gen5 3.0 offers convenient, real-time image markup. Gen5 3.0 offers image analysis from basic to advanced, to meet the requirements of a broad range of live and fixed cell applications.

Tauchen Sie in eine sonderbare analytische Welt ein!

An der Ilmac 2016 können Sie analytische Systeme für GC/MS, HPLC, Spektroskopie und Probenvorbereitung (Autosampler) in ungewohnter Umgebung erleben. Wir nehmen Sie auf eine Reise durch die Schweizer Natur mit! Brechbühler ist nämlich nicht nur in der Schweiz zu Hause, sondern lebt auch Schweizer Werte. Durch unseren technischen Support, unser Serviceteam und unser Kursangebot bieten wir unseren Kunden eine Rundumbetreuung, welche zuverlässige Analysen im Labor gewährleistet. Besuchen Sie uns am Stand C151, erleben Sie eine analytische Umgebung der besonderen Art und gewinnen Sie 3× 2 Wochenenden in einem Schweizer Berghotel.

Looking forward meeting you at ILMAC

Halle 1.1 Stand E174

BioTek Instruments GmbH Zentrum Fanghöfli 8 CH-6014 Luzern Telefon +41 (0)41 250 40 60 Telefax +41 (0)41 250 50 64 info@biotek.ch www.biotek.ch

Halle 1.1 Stand C151

Brechbühler AG Steinwiesenstrasse 3 CH-8952 Schlieren Telefon +41 (0)44 732 31 31 Telefax +41 (0)44 730 61 41 sales@brechbuehler.ch www.brechbuehler.ch

SENTERRA II: Neues RAMAN Mikroskop von Bruker

Das SENTERRA II definiert neue Massstäbe für spektroskopische Leistung und Benutzerfreundlichkeit in der Klasse kompakter Raman Mikroskope. SENTERRA II kombiniert exzellente Messempfindlichkeit mit einer hohen Leistungsfähigkeit bei der Raman-Analyse und Bildgebung. Damit ist das SENTERRA II prädestiniert, anspruchsvolle Forschungsanwendungen zu erfüllen. Aufgrund des hohen Automatisierungsgrades, seiner Kompaktheit und des effizienten Arbeitsablaufs eignet sich das SENTERRA II gleichermassen zur Routineanalytik im Qualitätskontrolllabor. Seine einzigartige, permanente und automatische Wellenzahlkalibration garantiert zu jedem Zeitpunkt genaue und zuverlässige Ergebnisse ohne weiteren Eingriff des Nutzers. Das SENTERRA II liefert exzellente Messempfindlichkeit und hohe spektrale Auflösung ohne Beeinträchtigung der Ortsauflösung. Sowohl bei Mapping- als auch Bildgebungsmessungen wird mit nur einem Scan das gesamte Raman-Spektrum bei einer spektralen Auflösung von < 4 cm-1 aufgenommen. Für anspruchsvolle Studien wie Isotopen-Aufspaltung oder Polymorphismus lässt sich die Auflösung per Mausklick auf 1,5 cm-1 erhöhen.

Halle 1.1 Stand A170

Bruker Optics GmbH Industriestrasse 26 CH-8117 Fällanden Telefon +41 (0)44 825 98 18 optics.ch@bruker.com www.brukeroptics.ch

9/2016

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 CAMAG Derivatizer

Der schnellste Trockner der Welt …

The Master GC – MS TOF

… nutzt Mikrowellen-und HalogenStrahlung zur Feuchte-/Feststoff-Analyse

Mit dem Derivatizer stellt CAMAG ein automatisiertes Sprühgerät vor, das mittels seiner einzigartigen «Micro Droplet»-Sprühtechnologie (Patent angemeldet) höchste Reproduzierbarkeit bei der Derivatisierung von Dünnschicht-Chromatogrammen ermöglicht. Es können alle gängigen Reagenzien reproduzierbar und homogen aufgetragen werden. Um den unterschiedlichen physikalisch-chemischen Eigenschaften der verschiedenen Reagenzien (Säuregrad, Viskosität usw.) gerecht zu werden, kommen vier unterschiedlich farbkodierte Sprühköpfe zum Einsatz. Dafür stehen insgesamt sechs Sprühmodi zur Verfügung zwischen denen der Benutzer wählen kann. Gegenüber dem manuellen Sprühen bietet der CAMAG Derivatizer neben der signifikant homogeneren Reagenzverteilung weitere Vorteile: – Als geschlossenes System arbeitet der CAMAG Derivatizer umweltfreundlich und lässt sich vor allem sicher handhaben. – Die Bedienung ist intuitiv und die Reinigung problemlos. – Dank der effizienten Funktionsweise genügen 4 ml Reagenzlösung pro 20×20 cm bzw. 2 ml pro 20×10 cm Platte. – Die Ergebnisse sind reproduzierbar und benutzerunabhängig.

Das Feuchte-Feststoff-Analysensystem SMART 6TM der Firma CEM benutzt als weltweit einziges Gerät Mikrowellenenergie und Halogenstrahlung in Kombination als iPowerTM Technologie zum Trocknen von wässrigen und lösemittelhaltigen Proben. Damit wird in nur 2 Minuten der Feuchte-/Feststoffgehalt von allen Probenarten wie z. B. Rohprodukte, Zwischenprodukte sowie Endprodukte bestimmt. Typische Anwendungsgebiete sind: – Lebensmittel (Fleisch, Wurstwaren, Sossen, Pasten, Dosennahrung) – Tiernahrung (Katzen- und Hundefutter) – Molkereiprodukte (Käse, Eiscreme, Joghurt, Butter, Quark) – Milchpulver – Papier und Pulp – Latex – Farben und Lacke – Kleber, Harze – Pharmazeutika – Industriechemikalien – Dispersionen – Schlamm, Abwasser – Kunststoffgranulate – etc. Halle 1.1

Stand C190

9/2016

Weitere Highlights Als führender Anbieter von analytischen Messgeräten in der Schweiz präsentiert die Contrec AG auch: Laboranalytik: HPLC, UV VIS Spektralphotometrie, N2, H2 und Zero Air Generatoren Umweltanalytik: Kjeldahl, Segmented Flow Analyzer, Discrete Analyzer, CSB, BSB und XRF Emission: GC, DOAS, TDLS Immission: iSeries Analyzer, Nanopartikel- und Aerosol-Messsysteme, Staubmessgeräte Lebensmittelanalytik: Soxhlet Extraktor, Destillationund Hydrolyse-Systeme.

Halle 1.1 Stand B150

Halle 1.1 Stand A153

CAMAG Sonnenmattstrasse 11 CH-4132 Muttenz Telefon +41 (0)61 467 34 34 Telefax +41 (0)61 461 07 02 info@camag.com www.camag.com

Der hochwertige MASTER GC MS-TOF ermöglicht es dem Anwender neue Wege in der Analytik zu gehen. Dank der höchsten MS-TOF Aufnahmerate und dem breitesten dynamischen Bereich auf dem Markt ist dieses System eine wahre Bereicherung für Ihr Labor. Im Angebot stehen 8 verschiedene Detektoren und 3 verschiedene Injektoren. Das ermöglicht ein massgeschneidertes System für jede Anwendung. Die einzigartigen Technologien wie der hochpräzise GC FT-IR, der Programmable Temperature Vaporizer Injector (PTV) und marktführende Head Space Autosampler erklären, weshalb die anspruchsvollsten Schweizer Laboratorien seit Jahrzehnten auf die Verlässlichkeit dieses GC Systems setzen.

CEM GmbH Pionier und Marktführer in der Mikrowellen-Labortechnik Carl-Friedrich-Gauss-Str. 9 D-47475 Kamp-Lintfort Telefon + 49 (0)28 42 96 44 24 Telefax + 49 (0)28 42 96 44 11 info@cem.de www.cem-mikrowellen.ch

Contrec AG Riedstrasse 6 CH-8953 Dietikon Telefon +41 (0)44 746 32 20 Telefax +41 (0)44 746 32 29 info@contrec.ch www.contrec.ch

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 USB-PDF-Datenlogger Batterie einfach wechselbar

soli TOC cube: Der Allrounder für die temperaturabhängige Differenzierung von Kohlenstoff in Feststoffen

EBI-310 Präzisions-Datenlogger – interner Sensor –30 °C/+75 °C – externer Fühler –200 °C/+250 °C – Genauigkeit bis 0.2 °C – Luftfeuchte – 0% rF / 100% rF (Gen. bis 2% rF) Einfaches und sicheres Handling – Pt-1000-Sensor – generiert direkt ein PDF – weiterverarbeiten der Daten per Software – FDA21 CFR Part11- konform Technische Daten – robust, klein, handlich – 120 000-Messwertspeicher – Messtakt stufenlos 1 Sek. bis 24 Std. – Messarten: endlos, Start/Stopp, bis Speicher voll, Start ab Tastendruck – flexibles Alarmsystem (5 Punkte) – LED-Warnfunktion – MKT Temperaturfühler an Kabel (–200 °C/+250 °C ) – 1-Kanal-Temperaturfühler – 2-Kanal-Adapter (2× Temperaturfühler) Feuchtesensor – 0% rF / 100% rF / 0 °C bis 60 °C Weitere USB-PDF-Datenlogger – Überwachungslogger (EBI-300) -30 °C / +70 °C - 0% rF / 100% rF – Einweg-Datenlogger –30 °C / + 60 °C / –85 °C / + 50 °C Service – Kalibrationsservice in Urdorf

Die TOC-Bestimmung in Feststoffen ist in den letzten Jahren immer wichtiger geworden. Nicht nur für die Einstufung von Abfällen, sondern auch für die Beurteilung von Böden ist der TOC-Gehalt ein wichtiges Kriterium. Der neue soli TOC cube von Elementar bietet dem Anwender die Möglichkeit, nicht nur den organischen (TOC) und anorganischen Gesamtkohlenstoff (TIC), sondern auch zusätzlich den elementaren Kohlenstoff (ROC) zu bestimmen. Vor allem für die Beurteilung von Abfällen ist der Anteil an elementarem Kohlenstoff ein wichtiger Parameter, da diese Form des Kohlenstoffs nicht bioverfügbar ist. Neben der klassischen TOC-Bestimmung nach Direkt- und Differenzverfahren kann auch das Temperaturrampenverfahren eingesetzt werden, welches ohne Probenvorbereitung oder den Einsatz von Säuren auskommt. Mit dem Temperaturrampenverfahren des soli TOC cube bestimmen Sie TOC 400, ROC und TIC900 einfach und zuverlässig, normkonform gemäss DIN 19539.

Halle 1.1 Stand C127

Halle 1.1 Stand D210

ebro Electronic GmbH Schweiz Dorfstrasse 26d CH-8902 Urdorf Telefon +41 (0)44 777 17 63 info@ebro-ch.ch www.ebrogmbh.ch

Elementar Analysensysteme GmbH Elementarstraße 1 D-63505 Langenselbold Telefon +49 (0)6181 9100 0 Telefax +49 (0)6181 9100 10 info@elementar.de www.elementar.de

Liquiline CM44P – das Multitalent

Zeit sparen dank einfacher Systemintegration Ein Highlight auf dem Endress+Hauser Messestand ist der neue Mehrkanal-Messumformer Liquiline CM44P, der erste Messumformer, mit dem Prozessphotometer und Memosens-Sensoren kombiniert werden können. Er vereinfacht den Aufbau kompletter Messstellen zur Überwachung von Prozessen wie Chromatographie, Fermentation, Phasentrennung und Filtration. Der integrierte Webserver ermöglicht den Datenzugriff aus der Ferne – auch über Smartphone. Der Messumformer spart Zeit und Geld durch nahtlose Systemintegration, einfache Bedienung und reduzierte Ersatzteillagerhaltung. Liquiline CM44P bietet alle Vorteile der Liquiline-Plattform auch für Prozessphotometer. Besuchen Sie uns auf der ILMAC, Halle 1.1, Stand A120 und machen Sie sich vor Ort ein Bild über herausragende Prozessmesstechnik, Dienstleistungen und komplette Lösungen zur Automatisierung. Haben Sie gewusst? Wir feiern «10 Jahre Memosens und Liquiline». Machen Sie mit bei unserem Wettbewerb und seien Sie am Mittwoch, 21. 09. 2016, bei der Verlosung von drei «Liquiline To Go» live mit dabei. www.ch.endress.com/memosens_wettbewerb

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Endress+Hauser (Schweiz) AG Kägenstrasse 2 CH-4153 Reinach Telefon +41 (0)61 715 75 75 Telefax +41 (0)61 715 27 75 info@ch.endress.com www.ch.endress.com

9/2016

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 Reinraumtechnik von ENGIE

Die neue Produktpalette der Captair SmartFilterabzüge

ENGIE ist der bevorzugte Partner für die Konzeption, Planung, Ausführung und Qualifizierung von Reinräumen. Unsere Spezialisten kennen die Anforderungen der verschiedenen Branchen und sichern die Qualität der Produktionsprozesse durch den Einsatz neuester Technologien und zwar überall dort, wo es gilt, Mikrokontaminationen am Produkt zu verhindern oder Mensch und Umwelt durch perfekte Reinheits- und Hygienebedingungen zu schützen. Als führender Komplettanbieter von gebäudetechnischen Anlagen ist unsere langjährige Erfahrung im Anlagenbau der Garant für innovative Lösungen mit geringem Energieverbrauch und kostenbewusster Projektabwicklung. Wir übernehmen die Verantwortung für Ihr gesamtes Reinraumprojekt und liefern das notwendige Branchen-Know-how. Das versetzt uns in die Lage, Ihre Anforderungen umfassend zu verstehen und entsprechende Lösungen anzubieten. ENGIE Services AG beschäftigt in der Schweiz an über 20 Standorten 1400 Mitarbeitende, davon mehr als 90 Lernende. ENGIE Schweiz gehört zur französischen ENGIE-Gruppe, die in den Bereichen Stromproduktion, Erdgas und Energy Services weltweit tätig ist.

Halle 1.0 Stand A38

integriert einen einfachen und innovativen Kommunikationsmodus: die Smart-Technologie. Durch diese leistungsfähige, leuchtende, einfach und intuitiv zu bedienende Kommunikationsschnittstelle, kann sich der Anwender auf das Wesentliche konzentrieren: seine Anwendung. Eine exklusive Leistung der Luftfiltration: Dank der modularen Anordnung der Filtrationskolonne wird die Kombination von Molekular- und Partikelfiltern ermöglicht. Aktivieren Sie die Leistung der Smart-Technologie: Eine einzige Taste fasst den Betrieb der Belüftung, der Beleuchtung und des integrierten Webdienstes zusammen. Mittels akustischer und visueller Impulse teilt das Gerät seinen Betriebszustand in Echtzeit mit. Erlab macht sich für Ihre Sicherheit stark: Unser Sicherheitsprogramm beinhaltet: Die Prüfung Ihrer Anwendung durch unser Labor, das Anbieten einer angemessenen Lösung, sowie das Zertifizieren jedes unserer Geräte. Erweitern Sie Ihre Anwendungserfahrung mit der eGuard APP: Die eGuard App ermöglicht den Betrieb und die Kontrolle des Gerätes per Fernsteuerung. Dank der Anschlussmöglichkeit des Gerätes können Sie Sicherheitshinweise in Echtzeit auf Ihrem Handy, Tablet oder PC empfangen. Besuchen Sie uns auf der Ilmac und entdecken Sie neue Schutzlösungen durch die Produktpalette Captair Smart! Halle 1.1

Stand B242

ENGIE Services AG Reinraum Cluster Holeestrasse 87 CH-4015 Basel Telefon +41 (0)61 306 66 00 basel@ch.engie.com www.engie.com

9/2016

Erlab DFS SAS Parc d’Affaires des Portes F-27104 Val de Reuil Telefon 0033 2 32 09 55 95 Telefax 0033 2 32 09 55 90 verkauf@erlab.net www.erlab.com

gempex® THE GMP-EXPERT

Die gempex GmbH ist ein unabhängiges, international ausgerichtetes Dienstleistungsunternehmen, das sich auf Beratung und Umsetzung von GMP-Anforderungen in der Life Science Industrie spezialisiert hat. Hauptsitz der gempex ist Mannheim, weitere Standorte sind Sisseln, Schweiz, und Guangzhou, China. 2002 mit einem Team von 15 Experten gegründet, unterstützen heute mehr als 60 Mitarbeiter weltweit bei der Einführung, Optimierung und Aufrechterhaltung von Qualitätssicherungssystemen. Zum Kundenkreis zählen führende Unternehmen der Branchen Chemie, Pharma, Biotechnologie, Kosmetik und Medizinprodukte sowie deren Zulieferer. Dienstleistungs-Schwerpunkte liegen in der Beratung und der Umsetzung von Projekten zu GMP-Compliance, Commissioning & Qualifizierung, IT-Validierung und GMP-Routine. Dabei reicht das Leistungsspektrum von der ersten Analyse über die Ausarbeitung von Konzepten und deren Realisierung bis hin zur dauerhaften GMP-Betriebsunterstützung (Expert Leasing). Kunden schätzen dieses Full-Service-Angebot der gempex und die ausgewiesene Expertise im Bereich der «Good Practices» (z. B. GMP, GSP, GDP) und vergleichbarer Qualitätssicherungssysteme. Und da nur Qualität bieten kann, wer selbst auch nach Qualitätsstandards arbeitet, ist gempex seit 2006 DIN EN ISO 9001 zertifiziert. Halle 1.0

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SPECIAL ZUR ILMAC 2016 Effiziente Wartungsprozesse

Neue GERSTEL-ThermalDesorptionUnit TDU 2

Jeder Betreiber einer Anlage hat den Anspruch diese so wirtschaftlich wie möglich zu betreiben. Die Betriebszustände und Abläufe in der Anlage zu verstehen sind dazu genauso wichtig, wie effiziente Wartungsprozesse. Ein erster Schritt in diese Richtung stellt GEMÜ CONEXO dar. Wesentliche Bestandteile sind Ventilkomponenten, die mit RFID-Chips versehen sind, und eine IT-Infrastruktur, bestehend aus der CONEXO App und dem CONEXO Portal. Jedes Ventil und jede relevante Komponente, wie Körper, Antrieb und Membrane, ist damit eindeutig rückverfolgbar und anhand des RFID-Readers, dem CONEXO Pen, direkt in der Anlage auslesbar. Die auf mobilen Endgeräten installierbare CONEXO App erleichtert den Wartungsprozess und macht diesen noch sicherer und besser dokumentierbar. Der Monteur wird aktiv durch den Wartungsplan geführt und hat alle dem Ventil zugeordneten Informationen wie Werkszeugnisse, Prüfdokumentationen und Wartungshistorien direkt verfügbar. GEMÜ CONEXO hilft die Abläufe in den Anlagen noch besser verstehen und interpretieren zu können, immer mit dem Blick auf das übergeordnete Ziel: Die Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit. Möchten Sie mehr darüber erfahren? Dann besuchen Sie uns auf der Messe ILMAC 2016 in Basel: Halle 1.1 / Stand A211. Wir freuen uns über Ihren Besuch.

Halle 1.1 Stand A 211

GEMÜ Vertriebs AG Lettenstrasse 3 CH-6343 Rotkreuz Telefon +41 (0)41 799 05 55 Telefax +41 (0)41 799 05 85 vertriebsag@gemue.ch www.gemue.ch

Die neue GERSTEL-TDU 2 ist eine der flexibelsten Lösungen für die Thermodesorption & Thermoextraktion. Automatisiert mit dem GERSTEL-MPS ermöglicht die TDU 2 die Thermodesorption von Adsorbensröhrchen und Twistern (StirBarSorptiveExtraction), die thermische Extraktion fester Proben sowie die automatisierte Injektion flüssiger Proben in µVials mit anschliessender thermischer Extraktion (ATEX). Zudem kann der MPS Flüssigkeiten dosieren, um beispielsweise TDU-Röhrchen mit Standards zu versehen. Die TDU 2 wird einfach an das KaltAufgabeSystem KAS (PTV-Injektor) adaptiert. Die Montage erfolgt dank durchdachter Mechanik schnell und sicher. Aufgrund des Linerin-Liner-Prinzips ist jeder Kontakt der Probe mit aktiven Oberflächen ausgeschlossen, die Überführung erfolgt diskriminierungsfrei. Die TDU 2 lässt sich je nach Bedarf flexibel erweitern und ermöglicht so unter anderem die Dynamische Headspace-Analyse (GERSTEL-DHS) oder die Pyrolyse-GC/MS (GERSTEL-PYRO).

Halle 1.1 Stand E221

GERSTEL AG Wassergrabe 27 CH-6210 Sursee Telefon +41 (0)41 921 97 23 Telefax +41 (0)41 921 97 25 swiss@ch.gerstel.com www.gerstel.ch

Vielseitig und unermüdlich!

GFL Schüttelapparate gibt es mit Kreis-, Hinund-Her-, Taumel- oder Wippbewegung. Sie sind wartungsfrei und tragen das CE-Zeichen. Die Geräte werden entweder analog oder digital durch Mikroprozessortechnik gesteuert. – Übersichtliche Armaturentafel für leichte Bedienung. Digital geregelte Modelle: Drehzahl und Restlaufzeit werden von zwei LC-Displays angezeigt. – Elektronische Drehzahlregelung, sanfter Anlauf, besonders ruhige Arbeitsweise. Stufenlos einstellbar (analog). Digital geregelte Modelle: einstellbar in Schritten von 0,5 U/min bzw. 1,0 U/min. – Kompakte, verschleissarme Mechanik für zuverlässigen Dauerbetrieb – Konstante Drehzahl auch bei Dauerbetrieb, lastunabhängig – Umschaltbar von Dauer- auf zeitbegrenzten Betrieb bis 60 min. (analog) bzw. bis 99.59 Stunden (digital) – Lastaufnahme von 1,2 kg (Vibrationsschüttler) über 8 und 15 bis 30 kg – Antrieb durch überlastungsgeschützten Wechselstrommotor – Außengehäuse aus hochschlagfestem Polystyrol – Vielfältige Zusatzeinrichtungen sind erhältlich – zur Befestigung nahezu aller laborüblichen Behälter auf dem Schütteltisch. le 1.1

Hal Stand E213

GFL Gesellschaft für Labortechnik mbH Schulze-Delitzsch-Straße 4 D-30938 Burgwedel / Deutschland Telefon + 49 (0)5139 99 58 - 0 Telefax + 49 (0)5139 99 58 21 info@GFL.de www.GFL.de

9/2016

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 Zukunftsweisende Systemlösungen für moderne Labors

Die H.Lüdi AG entwickelt gemeinsam mit ihren Partnern zukunftsweisende Systemlösungen für den Bau und die Einrichtung von modernen Labors. Als Hersteller, der komplette Laborlösungen aus einer Hand anbietet, ist bereits die Planungsphase ein wichtiger Erfolgsfaktor. Vom ersten Konzept bis zum fertigen Labor werden die Partner von Lüdi optimal betreut und beraten. Als innovativster Gas- und Systemhersteller der Schweiz ist Lüdi bekannt für präzise, qualitativ hochstehende, modulare und durchdachte Lösungen. Kunden aus den unterschiedlichsten Branchen vertrauen auf das Know-how und die profunde Erfahrung der Lüdi-Experten. Mittels modernster 3D-Planung werden vollständig integrierte Energie- und Medienversorgungslösung konzipiert und anschliessend selbst umgesetzt. Die bestens eingespielten und flexiblen Projekt-Teams können auch Fast-Track-Projekte termingerecht umsetzen, selbstverständlich inklusive aller benötigten Funktions- und Qualitätskontrollen. Dank der umsichtigen Planung und den modularen Bausteinen, welche Lüdi entwickelt und produziert, ist auch eine Um- oder Nachrüstung des Labors innert kürzester Zeit problemlos und kostengünstig möglich. Die Kunden von H.Lüdi sind in den unterschiedlichsten Branchen tätig, zum Beispiel in den Bereichen Pharma, Forschung, Hochschulen und Industrie.

HAUG – flexible Geräte und Service vor Ort

Die HAUG-Kernkompetenz Ionisationssysteme sind die Kernkompetenz der Firma HAUG. «Mit unseren 60 Jahren Erfahrung finden wir für fast jedes Problem eine Lösung», meint Patrik Andreic, Verkaufsleiter der HAUG BIEL AG. Patrik Andreic arbeitet seit vier Jahren in der Firma und kennt die Produkte und Anwendungsmöglichkeiten bestens. Die Geräte überzeugen durch Langlebigkeit und eine hohe Ionisationsleistung. HAUG-Flexibilität HAUG-Hochspannungsnetzteile und Elektroden sind immer kompatibel – und dies auch Jahre und Jahrzehnte rückwärts gerichtet. Je nach Anwendung werden mit einem Netzteil gleich mehrere Ionisationsgeräte gesteuert. Das erspart Zeit und Geld. HAUG-Service Ein lösungsorientierter Service direkt beim Kunden ist Patrik Andreic sehr wichtig. Ein Anruf genügt und er macht sich auf den Weg. Die Testgeräte bringt er gleich mit, «so kann ich sofort eine Lösung anbieten und der Kunde kann arbeiten bis seine Geräte ausgeliefert werden», meint er.

Halle 1.1 Stand E200

9/2016

Für alle Pharmaunternehmen in den USA und für Pharmaunternehmen, die Arzneimittel in den US-Markt importieren gilt ab 1. Mai 2016 die aktualisierte «United States Pharmacopeial Convention 857» (USP 857). Die neue Regulierung bringt im Vergleich zur vorhergehenden USP 851 einige Neuerungen mit sich, die im Alltag bei der Überprüfung von Spektrometern zu beachten sind. Die Anforderungen zur Überprüfung der Wellenlängen-Genauigkeit und der Photometrischen Genauigkeit wurden im Kapitel 857 erweitert. Komplett neu hinzu kommen Anforderungen, welche die Überprüfung des Streulichtanteils und des Auflösungsvermögens definieren. Des weiteren werden spezifische Filter für die jeweiligen Überprüfungen empfohlen. Wichtig: Für die Überprüfung der Spektrofotometer weist die USP 857 darauf hin, dass der Anwender bei allen Parametern den Bereich seiner täglichen Analysen überprüfen muss. Um eine USP 857-konforme Überprüfung in der UV/Vis Spektroskopie zu garantieren, ist in vielen Fällen eine Erweiterung des bestehenden Referenzfiltersets notwendig. Für weitere Informationen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

Halle 1.1 Stand A133

Halle 1.1 Stand A143

H. Lüdi + Co. AG Moosäckerstrasse 86, Postfach CH-8105 Regensdorf ZH Telefon +41 (0)44 843 30 50 Telefax +41 (0)44 843 30 90 sales@hlag.ch www.hlag.ch

Sind Ihre UV/VisÜberprüfungsmethoden bereits USP 857-konform?

HAUG BIEL AG Johann-Renfer-Strasse 60 Postfach CH-2500 Biel/Bienne 6 Telefon +41 (0)32 344 96 96 Telefax +41 (0)32 344 96 97 info@haug-biel.ch www.haug-biel.ch

Hellma Schweiz AG Schwäntenmos 15 CH-8126 Zumikon Telefon +41 (0)44 918 23 79 Telefax +41 (0)44 918 08 12 info@hellma.ch www.hellma.ch

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 Eine Neuheit in der Zytologie von Hettich:

Zuverlässiger Schutz vor infektiösen Aerosolen – mit dem zertifizierten und aerosoldicht-verschlossenen Zyto-Rotor Ein Zyto-Rotor, der sich biodicht verschliessen lässt – eine absolute Neuheit auf dem Markt! Der Hettich Zyto-Rotor 1515-A bietet Ihnen als Anwender maximale Sicherheit und optimalen Schutz bei der Zentrifugation von infektiösen Proben. Gute Gründe für Zyto-Zubehör von Hettich Zeit- und Kostendruck, die Rund-um-dieUhr-Verfügbarkeit der Zyto-Diagnostik und die in vielen Fällen gestiegene Anzahl angeforderter diagnostischer Parameter bei derselben verfügbaren Menge an Untersuchungsmaterial stellen eine grosse Herausforderung für die Zytologin / den Zytologen dar. Das Zyto-System von Hettich bietet zur Bewältigung der gestiegenen Anforderungen die optimale Lösung durch: – Unübertroffene Flexibilität – Maximale Sicherheit – Optimale Zellausbeutung – Niedrige Anschaffungskosten Besuchen Sie uns auf unserer Homepage www.hettich.ch oder an unserem Stand und lassen Sie sich detaillierter beraten.

Halle 1.1 Stand A183

Speedwave Xpert Das Top-Mikrowellenaufschluss-System

In Echtzeit berührungslose Messung von Temperatur und Druck! – Messung in jedem einzelnen Gefäss – zuverlässige on-line Reaktionskontrolle – leistungsstark, robust, sicher – 100% dichte Aufschlussgefässe Sicherheit – durch Kombination von hochwertigen Materialien mit durchdachten anwenderfreundlichem Design – massiver Drehdeckel mit Sensoren – Online-Messung von Proben- und Gefässtemperatur sowie Druck – Druckgefässe vollständig aus PTFE/TFM Einfaches Handling – Top-Loader – Gefässe bestehen aus nur drei Teilen – Werkzeugloses Öffnen/Verschliessen der Gefässe – auch über Smartphone steuerbar Vielseitig und leistungsstark – 2 Magnetrone, 2000 Watt Leistung – 10 ml bis 100 ml-Gefässe – bis 100 bar / 300 °C Wirtschaftlich – Massive, langlebige Druckgefässe – keine zerbrechliche Messsonden nötig Komfortabel – Aufschlussgefässe können einzeln eingesetzt/herausgenommen werden – kontinuierliche Leistungsregelung

Halle 1.1 Stand D210

MoDoS® – kundenspezifisches Dosiersystem

Das Modulare Dosiersystem (MoDoS®) von HNP Mikrosysteme ist ein massgeschneidertes Pumpsystem für Technikumsanlagen und die industrielle Forschung im Bereich Feinchemie und Pharma. Die effektive und kontinuierliche Produktion von Pharmaprodukten und Zwischenprodukten in Kleinstreaktoren ist abhängig von der exakten Einhaltung der definierten Verweilzeit und des Mischungsverhältnisses der Ausgangsstoffe. Ein stabiler und pulsationsarmer Volumenstrom im Mikroliter bis Milliliterbereich mit einer Abweichung von maximal 1 % kann mit der richtigen Pumpe, der geeigneten Steuerung und entsprechender Sensorik realisiert werden. MoDoS® umfasst die Systemkomponenten in der Peripherie der Pumpe mit Filtern, Spülleitungen, Sicherheitsventilen etc., die basierend auf der Erfahrung von HNPM fachgerecht ausgewählt und entsprechend der Kundenanforderungen in das System eingebunden werden. Der Anlagenplaner kann sich somit stärker auf den eigentlichen Prozess konzentrieren. MoDoS® kann unabhängig betrieben oder in bestehende Prozessleitsysteme integriert werden. Es ist flexibel einsetzbar, mit einem System ist die Herstellung verschiedener Produkte möglich. Auf Grund der Materialanforderungen im Chemiebereich kommen vorrangig Mikrozahnringpumpen der hermetisch inerten Baureihe zum Einsatz. Nähere Informationen zum Unternehmen sowie den Produkten von HNPM sind unter www.hnp-mikrosysteme.de zu finden.

Halle 1.1 Stand E211

LABORAPPARATE

Hettich AG Seestrasse 204a CH-8806 Bäch Telefon +41 (0)44 786 80 20 Telefax +41 (0)44 786 80 21 mail@hettich.ch www.hettich.ch

Berghof-Laborprodukte Hil-Trade GmbH Grubenstrasse 4 CH-8902 Urdorf Telefon +41 (0)44 777 17 29 info@hiltrade.ch www.hiltrade.ch

HNP Mikrosysteme GmbH Bleicherufer 25 D-19053 Schwerin Telefon +49 385 52190-300 Telefax +49 385 52190-333 info@hnp-mikrosysteme.de www.hnp-mikrosysteme.de

9/2016

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 VISTA misst Haze und Farbe

Das neue HunterLab Spektralphotometer VISTA vermisst Farbe und Haze von Flüssigkeiten und Feststoffe in Transmission. Das Gerät ist ein komplettes System aus Messgerät und Software, das mittels Touch Screen schnell und einfach Spektraldaten und Farbwerte ermittelt. In den Bereichen Chemie, Lebensmittel, Pharmazie und Kunststoffe kommt dieses kompakte Analysegerät zum Einsatz. Parameter wie Haze-Werte können innerhalb der Qualitätssicherung parallel zur Farbmessung ermittelt werden. Mit passendem Zubehör gelingt es jedem Anwender feste oder flüssige Proben zu messen. Die integrierte Software EasyMatch QC Essentials beinhaltet bereits die gängigsten Skalen und Indizes, darunter APHA/Pt-Co/ Hazen; Gardner Color; US, EU, CH and JP Pharmacopoeia; Haze %; Opalescence; Y Total Transmission; CIE Spectral Data, CIE L*, a*, b*, und viele mehr. Keyfeatures: • Messung an transparenten bzw. transluzenten Flüssigkeiten und Feststoffen • Farbe und Haze zuverlässig objektiv ermitteln • Bestimmung der Indizes APHA, Pt-Co, Hazen, Haze %, Gardner, Saybolt, Lovibond, Y Total Transmission, Absorbance, CIE Spektrum, Pharmacopoeia • Einfache Bedienung über integrierten Touch Screen • Präzise und wiederholbare Messung • Exzellentes Preis-/Leistungsverhältnis • Robustes IndustrieDesign Halle 1.1

Neue Syntheseund ChromatographieProdukte

Kompetenz in Edelstahl seit 1975

Teledyne Isco lanciert den CombiFlash® EZ Prep, die neuste Innovation in der Flash Chromatographie. Das CombiFlash® EZ Prep ist die perfekte und einfachste Kombination von Flash + Prep HPLC Chromatographie in einem äusserst kompakten System. Nun sind auch Autosampler erhältlich.

Seit 1975 liefert IST verfahrenstechnische Anlagen, Apparate und Rohrleitungssysteme in Edelstahl. Von der Beratung, Engineering und Fertigung bis hin zur Montage und Inbetriebnahme liefert IST ihren Kunden komplette Anlagelösungen aus einer Hand.

PREP SFC basic von Sepiatec, die preparative Trennungen mit kleinen Säulen. Der einfache Einstieg in die SFC Trenntechnik. Kompaktes, benutzerfreundliches SFC-System für semipreparative/analytische Säulen bis 33 ml/min Fluss.

Schlüsselfertige Tanklager inkl. Steuerung Die Planung, Fertigung und Montage von kompletten Tanklagern nach den Vorschriften der SVTI, PED und ATEX gehört zu unseren Kernkompetenzen. Wir planen Ihre Anlage unter Berücksichtigung technologischer, innovativer, anwenderorientierter und ökonomischer Konstruktions- und Fertigungsmöglichkeiten nach Ihren Bedürfnissen. Dabei erfüllen wir alle erforderlichen Richtlinien und Normen und sind nach der Europäischen Druckgeräterichtlinie PED 2014/68/EU (ehemals 97/23/EG) Modul A1 und C1 zertifiziert.

Von Radleys sind die automatisierten Laborreaktorsysteme von 100 ml bis 25 l sowie die 6er- und 12er-Karusselle für die Parallelsynthese bekannt. Neu ist der Syn4: Parallel 4-fach Synthese, komplett unabhängig ansteuerbar, auch Temperatur und Rührung. Drei neue Vertretungen bei IGZ: Chrom4 der Chromatographie Verbrauchsmaterialund Ersatzteil-Spezialist, Scion Instruments (ex Varian/ Bruker) mit Gaschromatographen, sowie HTA mit Autosamplern für alle gängigen GC/HPLC Systeme und Sample Prep. Automatisierung.

Halle 1.1 Stand A180

Schweizer Familienunternehmen Als Schweizer Familienunternehmen steht IST für Qualität, Flexibilität und Nachhaltigkeit. Um die Anforderungen an Schweizer Qualität in jedem Sinn zu gewährleisten, produzieren wir ausschliesslich mit ausgebildeten Fachleuten an unserem Standort in der Schweiz.

Halle 1.1 Stand A116

Stand A131

Hunter & Caprez AG Schwäntenmos 15 CH-8126 Zumikon Telefon +41 (0)44 918 08 08 Telefax +41 (0)44 918 08 12 mail@huntercaprez.com www.huntercaprez.com

9/2016

IGZ Instruments AG Räffelstrasse 32 CH-8045 Zürich Telefon +41 (0)44 456 33 33 igz@igz.ch www.igz.ch

IST-Edelstahl-Anlagenbau AG Schorenstrasse 54 CH-3645 Thun-Gwatt Telefon +41 (0)33 334 26 00 Telefax +41 (0)33 336 72 66 ist@istinox.ch www.istinox.ch

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 Innovativ und leistungsstark: Die Neuen von JULABO

Im Frühjahr stellte JULABO erfolgreich die Erweiterungen der CORIO und PRESTO Reihen sowie die neue PURA Wasserbadserie vor. Neue CORIO Kältethermostate Mit dem neuen CORIO CD-601F und CD900F wird die CORIO-Reihe um leistungsstarke Geräte ergänzt. Durch einen Arbeitstemperaturbereich von –40 °C bis +150 °C und einer Heizleistung von 2 kW sind die Geräte ideal für den täglichen Einsatz. Ausserdem sind der CORIO CD-1000F und CD-1001F erhältlich. Neue leistungsstarke hochdynamische Temperiersysteme Die neuen PRESTO W50 und W50t überzeugen mit innovativer Technologie und decken einen Temperaturbereich von –50 °C bis +250 °C ab. Sie bieten eine Heizleistung von 6 kW (W50) bzw. 12 kW (W50t) und eine maximale Kälteleistung von 7,5 kW. Neu, modern und innovativ Die PURA Wasserbäder stellen eine völlig neue Wasserbadgeneration dar. Innovativ und modern gestaltet mit beeindruckenden Produktvorteilen. Diese Bäder erleichtern den Arbeitsalltag durch einfache Bedienung und intelligente Funktionen. Besuchen Sie uns auf der ILMAC in Halle 1.1 am Stand C200.

Laborsystem von KNF: für vereinfachte Prozessabläufe und hervorragende Resultate

Viel Leistung auf wenig Raum! Mit dem Rotationsverdampfer RC 900, dem Vakuumpumpsystem SC 920 und dem Kühler C 900 hat KNF die Laborwelt revolutioniert. Zahlreiche Laborkunden von KNF arbeiten mittlerweile mit diesem Trio, das hervorragende Resultate erzielt und auch in Sachen Preis-Leistungs-Verhältnis seinesgleichen sucht. Perfekt aufeinander abgestimmt, macht dieses wirtschaftliche, effiziente Laborsystem von KNF das Destillieren einfacher, effizienter, sicherer. Mit dem Rotationsverdampfer RC 900 arbeitet man nach dem Motto: cool bleiben und ihn rotieren lassen. Das ist wörtlich gemeint, denn dank der einzigartigen Funkfernbedienung lässt sich der Rotationsverdampfer sitzend aus Distanz bedienen. Auch das Vakuumpumpsystem SC 920 lässt sich über eine Fernbedienung steuern. RC 900 und SC 920 überzeugen durch einfache Handhabung, geringen Platzbedarf und sehr leisen Betrieb. Das SC 920 arbeitet zuverlässig und wartungsfrei Seite an Seite mit Destilliergeräten – und natürlich auch mit dem Rotationsverdampfer RC 900 und dem Kühler C 900. KNF bietet Interessierten die Möglichkeit, sich das System unverbindlich vor Ort im eigenen Labor Halle 1.2 vorführen zu lassen.

Oberflächenenergie mit einem Klick

Der Mobile Surface Analyzer – MSA von KRÜSS misst die freie Oberflächenenergie mobil und vollautomatisch innerhalb einer Sekunde. Das Ergebnis erlaubt fundierte Aussagen über die Benetzbarkeit. So unterstützt Sie das MSA bei der Qualitätssicherung für die Vorbehandlung und Beschichtung fester Materialien. Die von uns entwickelte Dosiertechnologie Liquid Needle platziert Tropfen in wenigen Millisekunden mit minimaler kinetischer Energie. Durch simultane Doppeldosierung entfällt der übliche Wechsel der Testflüssigkeit während der Messung. Dank Stromversorgung über ein Notebook, geringen Gewichts und kleiner Standfläche ist das MSA ideal für die mobile und zerstörungsfreie Qualitätskontrolle beliebig grosser Proben. Das MSA liefert selbst für vertikale Flächen und über Kopf sowie für leicht konvexe Proben zuverlässige Ergebnisse. Die präzise Messung und deren wissenschaftliche Auswertung werden durch einen Tastendruck ausgelöst. Messfehler durch Fehlbedienung sind dadurch praktisch ausgeschlossen.

Stand A160

Halle 1.1 Stand C192

Halle 1.1 Stand C200

JULABO GmbH Markus Ketterer Telefon +49 (0)7823 51-21 m.ketterer@julabo.com www.julabo.com

KNF Neuberger AG Pumpen + Systeme Stockenstrasse 6 CH-8362 Balterswil Telefon +41 (0)71 973 99 30 Telefax +41 (0)71 973 99 31 knf@knf.ch www.knf.ch

KRÜSS GmbH Borsteler Chaussee 85 D-22453 Hamburg Telefon +49 40 514401-0 info@kruss.de www.kruss.de

9/2016

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 WITOPET premium Pipette

WITOPET premium zeichnet sich durch ergonomisches Design, optimales Gewicht und geringsten Kraftaufwand beim Pipettieren aus. Diese Besonderheiten machen auch lange Pipettierzyklen so angenehm wie möglich. Andere innovative Eigenschaften sind das Spitzenabwurf-System mit verstellbarem Abwurfknopf und die eingebaute Volumenarretierung. WITOPET premium ist eine Pipette von hervorragender Genauigkeit und Präzision. Die Fehlergrenzen sind besser als die Vorgaben der ISO 8655. Pipettenspitzen der etablierten Marken passen auf den Spitzenkonus. WITOPET kann problemlos rekalibriert werden. Ihre Vorteile auf einen Blick – höchste Qualität, hergestellt in Frankreich – bestes Preis-Leistungsverhältnis – besonders leicht im Gewicht und trotzdem robust – perfektionierte Ergonomie für höchsten Komfort – innovatives Spizenabwurf-System, geeignet für Links- und Rechtshänder – festsitzender Spitzenabwurf aus Edelstahl – eingebauter Rekalibrierungsmechanismus – komplett autoklavierbar bei 121°C – Einzelzertifikat und Seriennummer – DE-M Kennzeichnung gemäss der Deutschen Mess- und Eichverordnung, gültig ab Januar 2015

Halle 1.1 Stand A121

Labo-Tech J. Stofer LTS AG Marschalkenstrasse 10 CH-4132 Muttenz Telefon +41 (0)61 725 44 44 Telefax +41 (0)61 725 44 45 info@labo-tech.ch www.labo-tech.com

9/2016

Garantiert gültige Resultate für eine erfolgreiche Analyse

Die neuen XPR-Mikrowaagen von METTLER TOLEDO sind mit zahlreichen neuen Technologien ausgestattet, mit denen sie die höchste Genauigkeit ihrer Klasse erzielen: Garantiert gültige Resultate – Die Funktion «GWP Approved» überwacht aktiv den Waagenstatus und sorgt dafür, dass Sie immer im sicheren Wägebereich wägen. Platzsparendes Design – Die XPR-Waage benötigt die geringste Stellfläche aller Mikrowaagen auf dem Markt. Einzigartige Präzision bei extrem niedrigen Mindesteinwaagen – Die XPR6UD5-Waage bietet eine Ablesbarkeit von 0,5 µg mit einer um 25 % verbesserten Wiederholbarkeit. 2-Terminal-Konzept erleichtert die Bedienung – Das Hauptterminal kann dort aufgestellt werden, wo es am besten erreichbar ist. Das SmartView-Terminal befindet sich über der Wägekammer, von wo aus Sie während Ihrer Wägearbeiten direkt auf alle gewünschten grundlegenden Funktionen zugreifen können. XPR-Mikrowaagen vereinfachen das Wägen im Mikrobereich mit aktiven Qualitätskontrollfunktionen, die sicherstellen, dass Sie jedes Mal gültige Resultate erhalten.

Die beste Ausrüstung für Ihr Qualifizierungsteam

Messgeräte sind nur so genau wie die zur Justierung verwendete Referenz, wobei Genauigkeit und Vielseitigkeit unverzichtbare Kriterien sind. Novasina bietet hierzu Messgeräte und Generatoren für diverse Klimaparameter an. ClimMate – Luftfeuchte/TemperaturReferenz Dieses portable Instrument verfügt über einen elektrolytischen Feuchte/Temperaturfühler, überzeugt mit Genauigkeit, Ansprechzeit, Stabilität und erlaubt Messungen auch an der Feuchte-Sättigungsgrenze. Ein integrierter Drucksensor und Datenspeicher runden das Paket ab. SAL-SC – Feuchtereferenzen Diese wiederverwendbaren Feuchtegeneratoren bieten Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Langlebigkeit. SAL-SC auf den Fühler stecken, kurz warten – justieren – fertig. Erhältlich für diverse Feuchtepunkte. Mit oder ohne Akkreditierung. CaliBox – Druckgenerator & Referenz Die batteriebetriebene CaliBox200 wird bis 200Pa eingesetzt. Dank permanenter Druckerzeugung können Membran- sowie Massenfluss-Sensoren justiert werden. Auf Knopfdruck verwandelt sich der Druckgenerator zur zertifizierten Druckreferenz. Novasina – hochwertige Lösungen für kompromisslose Kalibrierprofis.

Halle 1.1 Stand C185

Mettler-Toledo (Schweiz) GmbH Im Langacher 44 CH-8606 Greifensee Telefon +41 (0)44 944 45 60 info.ch@mt.com www.mt.com

Halle 1.0 Stand B31

Novasina AG Neuheimstrasse 12 CH-8853 Lachen Telefon +41 (0)55 642 67 67 Telefax +41 (0)55 642 67 70 info@novasina.ch www.novasina.com

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 Inline-Partikelmessung im Pharma-Prozess

Überall dort, wo besondere Anforderungen an Sauberkeit, Reinigbarkeit und Hygiene gestellt werden, ist die Partikelsonde IPP 80 ein wertvolles PAT-Tool, um moderne Produktionsverfahren nach dem Prinzip Quality by Design (QbD) zu realisieren. Egal ob im klassischen Batch-Betrieb oder neuen Konti-Prozessen, präzise und in Echtzeit wird die Partikelgrößenverteilung als ein kritisches Qualitätsattribut (cqa) permanent kontrolliert − ohne Probenahme in Granulierprozessen, wie z. B. Wirbelschicht- und High-Shear-Granulierung, Coating, Pelletierung, Sprühtrocknung, Extrusion, Kompaktierung sowie in Misch-/Mahlprozessen. Der Nutzen liegt auf der Hand: – Erhöhte Prozesssicherheit und -transparenz – Schnelle Reaktion auf Abweichungen – Bessere Batch zu Batch Konsistenz – Engere Spezifikationen – Intensivere Anlagenausnutzung – Weniger Off-Spec Material Die neue IPP 80-P ist zum Vorgängermodell IPP 70 kompatibel, kann Partikelgrössenverteilungen im Bereich 50…6000 µm erfassen und ist auch in EX-Umgebung einsetzbar. Inline-Dispergierer und umfangreiches Zubehör sorgen auch bei schwierigen Materialien für eine perfekte Prozessanpassung.

Halle 1.1 Stand E154

Parsum GmbH Reichenhainer Straße 34–36 D-09126 Chemnitz Telefon +49 (0)371 26758690 Telefax +49 (0)371 26758699 info@parsum.de www.parsum.de

Prozessoptimierung durch Online NIR

Das Luminar 5030 ist ein extrem flexibles NIR für breiteste Anwendungen, vom Handheld bis hin zur Montage auf Anlagen. Die von Brimrose eingesetzte AOTF Technologie erlaubt nicht nur eine sehr schnelle Messung von 16 000 nm/sec., sie ist zudem unempfindlich gegen Erschütterungen. Dies erlaubt auch eine Montage auf bewegten Geräten wie z. B. einem Mischer. Dual-Beam kompensiert automatisch jeglichen Drift, was eine reale 24/7 online Überwachung erlaubt und die Messung einer Basislinie hinfällig macht. Die vielen verschiedenen Varianten der Systeme ermöglichen den optimalen Einsatz der Geräte von Labormessungen bis hin zur simultanen Überwachung von bis zu 16 Kanälen. Egal ob Free Space, ohne direkten Kontakt mit der Probe, mit Fibre-Optic, oder in direktem Kontakt mit der Probe. Es kann stets auf das jeweilige Kundenbedürfnis eingegangen werden. Ob Pharma, Chemicals oder Food die Brimrose Produkte helfen Ihnen Ihre Prozesse zu optimieren und somit Kosten zu sparen ohne die Qualität zu beinträchtigen. Kommen Sie an unserem Stand vorbei und wir besprechen gerne mit Ihnen Ihre individuelle Lösung. Kundenservice ist unsere Stärke – und Ihr Vorteil.

Promega AG – Ihr Partner seit 25 Jahren

Für was steht Promega? Rückblickend auf die letzten 25 Jahre können wir sagen, dass wir für innovative Produkte, Qualität in der Produktion und bei Dienstleistungen sowie termingerechte Lieferungen stehen. Obwohl sich Kundenerwartungen und Technologien zeitgleich weiterentwickeln, halten wir Schritt und bieten moderne Technologien über verschiedene Medientypen und Plattformen an. Trotz der Dominanz vom Internet als Informations- oder als Kaufplattform glauben wir an die Wichtigkeit des persönlichen Kundenkontaktes. Im Gegensatz zu anderen Anbietern haben wir ein engagiertes Team vor Ort in der Schweiz, welches die Kunden in ihrer jeweiligen Muttersprache betreuen kann. Egal ob es sich um die Auftragsabwicklung, den Aussendienst, Produktmanager oder den technischen Dienst handelt. Einfacher Zugang zu Promega’s umfangreichem Wissen ist elementar für die Unterstützung von Wissenschaftlern bei der Antwortsuche auf fundamentale biologische Fragen. Die Ilmac ist für uns der geeignete Ort um Ihnen zu zeigen, wer wir sind, was wir tun und wie viel uns der gemeinsame Fortschritt mit Ihnen bedeutet. Besuchen Sie uns am Stand und entdecken Sie die Werte wahrer Partnerschaft anlässlich unseres Jubiläums am 22. September.

Halle 1 an St d C193

Halle 1.1 Stand E233

Portmann Instruments AG Gewerbestrasse 18 CH-4105 Biel-Benken Telefon +41 (0)61 726 65 55 info@piag.net

Promega AG Wallisellenstrasse 55 CH-8600 Dübendorf Telefon +41 (0)44 878 90 00 ch_custserv@proemga.com ch_techserv@promega.com Twitter @PromegaAG

9/2016

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 Innovative Prozessund Dosierpumpen

Absolute Neuheiten sind: Die MagnetMembrandosierpumpe gamma/ X und Prozessdosierpumpe Evolution 2. Weitere Highlights sind die Dosierpumpe mikro delta®, die Motordosierpumpe Sigma für den Ex-Bereich, die neue UV-Anlage Dulcodes LP sowie das Regelgerät Aegis, das speziell zur Behandlung von Kühlwasser in Verdampferkühlkreisläufen entwickelt wurde. Die komplett neu entwickelte Magnet-Membrandosierpumpe gamma/ X ist die erste Dosierpumpe ihrer Leistungsklasse, die von einem clever geregelten Magneten angetrieben wird. Durch ihren grossen Regelbereich von 1:2000 und einen Arbeitsbereich von 2,3 ml/h bis 45 l/h ist sie prädestiniert für komplexe Dosieraufgaben aller Art. Ausgestattet mit physiologisch unbedenklichen Materialen entspricht die gamma/ X den amerikanischen FDA-Richtlinien. Die Hydraulik-Membrandosierpumpen Orlita® Evolution EF1a bis EF4a decken den Leistungsbereich von 3 bis 7400 l/h bei 400–10 bar ab und entsprechen API 675. Die Motordosierpumpe der Baureihe Sigma gewährleistet eine hohe Prozesssicherheit durch ihre patentierte Mehrlagensicherheitsmembran mit Signalisierung und Überströmventil. Mit ATEX-Zulassung kann sie im Exe- und Exd-Bereich eingesetzt werden. Die mikro delta® – eine Pumpe der jüngsten Generation dosiert kontinuierlich hochgenau im Mikroliter-Bereich. Die Dosierleistung reicht von 1–250 µl/Hub bzw. 0,001– 1500 ml/h.

GPC/SEC, Polymer-HPLC und 2D Polymer LC für Einsteiger und Experten

GPC/SEC ist eine leistungsstarke Methode zur Bestimmung von Molmassen und zum direkten Probenvergleich für alle Makromoleküle wie Polymere, Biopolymere und Proteine. Polymer HPLC (IPC, GPEC) bietet als ergänzende Methode Zugang zu weiteren Produkteigenschaften (z. B. Zusammensetzung, Verzweigung, Funktionalität). Kombiniert man beide Methoden zur 2-dimensionalen Chromatographie (2D) gelingt die umfassende Charakterisierung komplexer Hochleistungsprodukte und Formulierungen. Neu vorgestellt auf der Ilmac 2016 werden gleich zwei Möglichkeiten zum erleichterten Einstieg in die (erweiterte) Flüssigchromatographie. Der 2D Heart-Cutting Analyzer und der 2D Fractions Analyzer sind Lösungen, die Polymer-HPLC/LAC und GPC/SEC sowie deren Kopplung mit nur einem einzigen LC-System erlauben. Aufgrund des modularen Aufbaus und den einzigartigen Ventillösungen gelingt sowohl der Einstieg in die GPC/SEC oder Polymer HPLC als auch die Erweiterung existierender Lösungen für mehr Ergebnis-Sicherheit im Labor. Weitere Informationen erhalten Sie an unserem Stand.

Halle 1.1 Stand B205

Halle 1.1 Stand C195

ProMinent Dosiertechnik AG Trockenloostrasse 85 CH-8105 Regensdorf Telefon +41 (0)44 870 61 11 Telefax +41 (0)44 841 09 73 info@ProMinent.ch www.ProMinent.ch

9/2016

PSS Polymer Standards Service GmbH In der Dalheimer Wiese 5 D-55120 Mainz Telefon +49 (0)6131-962390 Telefax +49 (0)6131-96239-11 info@pss-polymer.com www.pss-polymer.com

Ihr Spezialist für Chromatographie & Filtermedien

Die Sebio GmbH bietet Ihnen: – Komplettlösungen durch die exklusive Vertretung von sich ergänzenden Lieferanten und Produkten. – Technische Beratung und Empfehlungen, enger Kontakt zu den Lieferwerken und deren Forschung -und Entwicklungsabteilungen – Eigene Lagerhaltung und dadurch kürzer Lieferzeiten – Terminkontrakte mit Fixpreisen und längere Laufzeiten – Musterversand an Kunden und Interessenten – Chargenreservierungen – Sonderanfertigungen Wir vertreten folgende Firmen und ihre Produkte in der Schweiz: – Seit 01.02.2009 vertreten wir die Produkte der Firma Tosoh Bioscience in der Schweiz. (TSK Chromatographie – Säulen) – Seit 01.08.2009 hat unsere Firma die exklusive Vertretung der Hahnemühle FineArt GmbH (Albet LabScience) Produkte. (Papiere und Membranen für die Laborfiltration) – Seit dem 01.01.2010 vertreten wir auch die Produkte der Firma Möller & Schmelz. (Nährkartonscheiben für die Bakteriologie)

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SPECIAL ZUR ILMAC 2016 Laborartikel aus Kunststoff

Entdecken Sie unsere Produktneuheiten

Pharmaceutical Testing Solutions

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Die Semadeni Plastics Group entwickelt, konstruiert, fertigt und vertreibt seit über 60 Jahren Produkte aus Kunststoff. Das umfangreiche Standardangebot umfasst über 6500 Kunststoffartikel für verschiedenste Anwendungen, davon eigenen sich viele Produkte im Bereich Labor und Wissenschaft. Semadeni Plastics Market führt eine grosse Auswahl an Laborverbrauchsartikel wie Pipetten und Reagenzgläser, diverse Volumetrieartikel oder auch Schutzartikel und Reinigungsprodukte im Sortiment. Diese und weitere praktische Artikel sind bereits ab einer kleinen Menge erhältlich und in der Regel innert weniger Arbeitstage ab Lager lieferbar. Das gesamte Standardsortiment ist auch online unter www.semadeni.com/ webshop zu finden. Neben dem Standardsortiment stellt Semadeni Plastics Technology in drei europäischen Fertigungswerken selbst Kunststoffprodukte her. Diese, oft auch individuell gemäss Kundenspezifikation gefertigten Produkte, werden entweder im Spritzgussverfahren, mittels Blasformen oder in manuellen Verfahren hergestellt. Gerne zeigen wir Ihnen an unserem Stand unter anderem zahlreiche Neuheiten aus der Laborwelt, darunter das erweiterte Glassortiment, verschiedene neue Schutzbrillen, praktische Tubes und neue Reagenzgestelle. Besuchen Sie uns!

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Semadeni AG Tägetlistrasse 35–39 CH-3072 Ostermundigen Telefon +41 (0)31 930 18 18 Telefax +41 (0)31 930 18 28 info@semadeni.com www.semadeni.com

Gemeinsam immer einen Schritt voraus 1968 gegründet, zählt SKAN zu den Pionierfirmen in den Fachbereichen Reinraumausrüstungen und Bau von Isolatoren für die pharmazeutische Industrie. Innovative Produkte, kundenspezifische Lösungen sowie eine leistungsfähige Dienstleistungs- und Serviceorganisation haben SKAN zu einem Marktführer und wichtigen Partner der Industrie und Forschungslaboratorien werden lassen. Erstklassige Qualität Vom einfachen Vertikalstrom-Modul bis zur ausgeklügelten High-End Sicherheitswerkbank mit kompromisslos guter Verarbeitung für einfache Handhabung, Reinigung und Wartung. Prozesskenntnis Hervorragendes Verständnis der Kunden-Prozesse durch umfangreiche Erfahrung im Bereich der Reinraum- und Isolator-Technologie. Competence Center Die Anforderungen wachsen jeden Tag. Mit dem eigenen Forschungszentrum ist SKAN immer einen Schritt voraus. Lebenslange Partnerschaft SKAN begleitet den gesamten Lebenszyklus des Produktes und bietet viele zusätzliche Services. Gratis-Ticket sichern: www.ilmac.ch/ticket PrioCode: «skan-ilmac16»

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9/2016

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 Wünsch Dir was: Gebrauchsfertige Laborchemikalien!

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9/2016

FREESTYLE™ SPE – Automatische Probenvorbereitung

Partner Event during ILMAC «Lunch & Learn Session: Automation in the laboratory environment» Basel is the heart of Swiss chemical and Life Sciences industry! It is only natural that the ILMAC Fair, Switzerland’s only trade fair for process and laboratory technology resides in Basel.

Das FREESTYLE™ SPE-System von LC-Tech bietet einzigartige Möglichkeiten für die Automatisierung der Probenvorbereitung durch Festphasenextraktion (SPE). Jede manuelle SPE-Methode, die sich bereits im Labor bewährt hat, lässt sich einfach und schnell automatisieren. Die Anwendungsgebiete sind vielfältig: von Mykotoxin- über Umweltanalytik, bis hin zu forensischen Applikationen und Dopingproben. Wichtigstes Merkmal des FREESTYLE™ SPE-Moduls ist die feste Verbindung der SPE-Säule mit dem Roboterarm, der diese luft- und flüssigkeitsdicht greift. Mit bis zu 4 bar kontrolliertem Arbeitsdruck lassen sich auch viskose und trübe Proben bearbeiten. Bei Drucküberschreitung fährt das Gerät automatisch mit der nächsten Probe fort, ohne auf einen Benutzereingriff zu warten. Bedingt durch die dichte Verbindung können auch die Flussraten sehr genau kontrolliert werden. Dies ist bei einer punktgenauen Elution besonders wichtig. Durch Zusatzmodule sind Aufgabe grossvolumiger Proben bis 4 l, thermische Elution, GPC und Probenevaporation ebenfalls automatisierbar.

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The «Lunch & Learn Sessions» are nicely embedded into the exhibition space. Visitors of the fair can take a break, sit in and listen to the latest developments from academic and industrial perspectives. «Automation in the laboratory environment» is the topic of the session organized by i-net/BaselArea.swiss, The industry association Swiss Biotech Association and the Swiss Chemical Society. The idea is to outline the changes of the laboratory workplace with all its challenges and opportunities. The keynote lecture by Prof. Sven Panke phrases it drastically «From pipetting slave to IT-wizard» – do we all need to study IT to work in the future lab? Presentations by Dr. Erwin Althof (Novartis) and Dr. David Fluri (InSphero), will provide more examples of the opportunities of lab automation including the use of 3D microtissues. New opportunities in the chemical field will be presented by Dr. Rolf Gueller (Chemspeed) who will talk about «Gamification of Research & Development» – are Pokemons appearing now in the lab? But maybe it’s all about data? Dean Corkovic, BCPlatform, will round off the session with a new view on data integration. «Lunch&Learn Session: Automation in the laboratory environment» 22nd September 2016 – 11.00–14.00

Halle 1.1 Stand C110

Swiss Biotech Association Stauffacherstrasse 16 CH-8004 Zürich Telefon +41 (0)44 455 56 78 Telefax +41 (0)44 786 16 81 info@swissbiotech.org www.swissbiotech.org

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 ePAT – neuartige Syntheseentwicklung

Effiziente und reproduzierbare Synthesen mit lückenloser Datenaufzeichnung sind im modernen Laboralltag unumgänglich geworden. Hohe Flexibilität und gleichzeitig einfachste Bedingung sind Voraussetzungen, um schnell und einfach auf die täglich ändernden Bedürfnisse reagieren zu können. All dies vereint SYSTAG mit dem neuen Automations-Konzept ePAT. Konzentration auf das Wesentliche ePAT steht für einfachste, aber höchst effiziente Laborautomation, damit Sie wieder kostengünstig schnellere und robustere Verfahrensentwicklung betreiben können. ePAT übernimmt für Sie die zeitaufwendigen Routinearbeiten wie Dosieren, Temperieren oder pH-Statisieren, bei gleichzeitiger, lückenloser Dokumentation. Protokollieren mit dem automatischen Laborjournal und weitergehende Datenverarbeitung sind weitere Eigenschaften von ePAT, genauso wie die intuitive Konfiguration für Ihre individuellen Applikationen. Eine aussagekräftige Reaktionsverfolgung durch den grossen Online-Trend ermöglicht Ihnen komplexe Zusammenhänge frühzeitig zu erkennen sowie visuelle Beobachtungen jederzeit durch manuelle Eingaben zu ergänzen. Dank ePAT konzentrieren Sie sich wieder auf das Wesentliche.

Halle 1.1 Stand C234

SYSTAG, System Technik AG Bahnhofstrasse 76 CH-8803 Rüschlikon Telefon +41 (0)44 704 54 54 infos@systag.ch www.systag.ch

Viskositätsmessung mit kleinen Volumina und Vollautomat

Die Vorgaben: – genaue Messung von niedrigen Viskositäten – Probenvolumen < 20 µl – Schergeschwindigkeiten von 0,5 bis 1 500 000 s-1 Die Lösung: RheoSense VROC® Technologie = Viscometer/Rheometer on a Chip Das Prinzip basiert auf dem Druckabfall im Fluss durch einen definierten Kanal. Dieser ist mit vier Drucksensoren auf einem Chip mit den Abmessungen 20×12 mm montiert. Die kleinen Proben, im Extremfall ab 20 µl, werden mit einer Hamilton Spritze kontrolliert durch den Kanal gepresst. Da die Spaltdimension definiert ist, kann die Schergeschwindigkeit berechnet werden. Dadurch können absolute Viskositäten auch von nicht-newtonschen Proben über einen Bereich von 1 bis 1 600 000 s-1 gemessen werden. Damit sind auch Fliesskurven möglich. – Portables Gerät µVISC®, – Tischgerät m-VROC® – Vollautomat initium® bis zu 92 Proben vollautomatisch – Alle Geräte in Halle 1.0 Stand B11 Halle 1.0

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Engineering-Know-how und Planungs-Software aus einer Hand

Mit mehr als 90 Mitarbeitern und über 45 Jahren Erfahrung im chemisch-pharmazeutischen Anlagenbau zählt die Triplan Ingenieur AG zu den führenden EngineeringDienstleistern der Schweiz. Die Engineering-Spezialisten beherrschen die kundenund behördenkonforme Projektabwicklung im GMP-Umfeld, sie kennen die Herausforderungen kontrollierter, nachvollziehbarer und transparenter Produktionsprozesse. Als Pionier in der Branche unterstützt Triplan seine Ingenieurleistungen mit dem selbst entwickelten Planungs-Tool Tricad MS. Die VenturisIT – ein Unternehmen der Triplan-Gruppe – entwickelt dieses leistungsfähige und praxisorientierte Engineering-Werkzeug für die Fabrik- und Anlagenplanung sowie das LifeCycle-Dokumentenmanagement weiter. «Von Ingenieuren für Ingenieure» war und ist die Maxime der Software-Entwickler. Dieses Tool erhöht die Produktivität des Planers, Projekte kommen dadurch schneller zum Abschluss. Ob Pharmaanlage oder neues Laborzentrum: Smarte 3D-Modelle begleiten den gesamten Lebenszyklus der Anlage / des Gebäudes. Erweiterungen, Modifikationen und Nutzungsänderungen sind deutlich kostengünstiger und schneller realisierbar. Welchen Nutzen Betreiber von diesem «Digitalen Zwilling» haben, das präsentieren Triplan und die VenturisIT auf einem gemeinsamen Messestand auf der Ilmac in Halle 1.1, Stand A125.

Halle 1.1 Stand A125

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9/2016

SPECIAL ZUR ILMAC 2016 Das bessere Vakuum für jeden Roti

Die Talente einer Vakuumpumpe beeinflussen ganz entscheidend die professionelle Probenvorbereitung am Rotationsverdampfer. Auch beim Einsatz von niedrig- und hochsiedenden Lösemitteln muss die Vakuumtechnik eine reibungslose Verdampfung ohne Siedeverzüge sicherstellen. Pumpen von VACUUBRAND haben das Zeug dazu, auch Sie zu begeistern! Besuchen Sie uns auf der ILMAC und erfahren Sie, wie Sie bessere Ergebnisse mit weniger Aufwand erzielen! Mit dabei: – Die neuen Messgeräte VACUU•VIEW® – Der Industriepumpstand VAC 24seven – Die Flüssigkeitsabsaugsysteme BVC – Der neue Pipettierroboter von BRAND®

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Präzision und Sicherheit in der Forschung

In modernen Forschungslaboratorien werden immer effektivere Medikamente entwickelt. Damit verbunden ist eine zunehmende Gesundheitsgefährdung der Labormitarbeiter durch den Umgang mit hochaktiven Substanzen. Beim Abwiegen müssen diese Substanzen offen verarbeitet werden. Ein wirksamer Schutz des Labormitarbeiters muss also sichergestellt werden. Hochauflösende Mikrowaagen benötigen eine absolut erschütterungsfreie und zugluftgeschützte Umgebung. Der Wägeabzug AKKURAT ermöglicht präzises und sicheres Arbeiten mit hochwirksamen Substanzen und bietet dabei ausgezeichnete Ergonomie und Komfort. Die vollständig schwingungsentkoppelte und stossgedämpfte Arbeitsplatte gewährleistet eine schnelle und genaue Kalibrierung beim Einsatz hochempfindlicher Mikrowaagen. Das auf Funktion und Ergonomie fokussierte Design erfüllt höchste Qualitäts- und Sicherheitsansprüche – bestätigt durch den German Design Award 2016.

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9/2016

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Ionenmobilitäts-MS in einem Benchtop-System Führen hochauflösende Massengenauigkeitsdaten immer beim ersten Mal zur richtigen Antwort ...? Vermeiden Sie zusätzliche Bestätigungsversuche, indem Sie sich die Selektivität der Ionenmobilität zunutze machen. Mit seinem neuen Aufbau, integrierter XS Ion Optics sowie dem QuanTof2 Detektionssystem verfügt das Waters Vion IMS QTof Massenspektrometer über den idealen Empfindlichkeits- und Dynamikbereich, um Ionenmobilität quantitativ und routinemässig zu nutzen. Das Vion IMS QTof System gewährleistet: – eine leichtere Datenauswertung, da jedes Spektrum dank Ionenmobilität aufgereinigt und vereinfacht wird – eine sichere Identifizierung und Quantifizierung von Analyten – eine schnellere Methodenentwicklung und einen höheren Probendurchsatz – eine grössere Selektivität als mit herkömmlicher MS/MS mit HDMSE. Das VION IMS QTof ermöglicht durch Ionenmobilität eine viel umfassendere Charakterisierung komplexer Proben, als es nur durch hochauflösende Tandem MS möglich wäre. Mehr als eine Dekade an Erfahrung im Einsatz von Ionenmobilität ist in diese Waters Entwicklung geflossen. Profitieren Sie davon. Besuchen Sie Waters auf der ILMAC 2016 und erfahren Sie mehr über dieses und andere Systeme. Halle 1.1

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MANAGEMENT

Deutsche Chemie zieht Halbjahres-Bilanz

Brechen bald einmal feine Zeiten an?

Bild: Wikipedia

Im Vergleich zu den Ölkonzernen, deren Einnahmen in den vergangenen Monaten um 50 und mehr Prozent eingebrochen sind, lesen sich die Zahlen für das 2. Quartal 2016, die deutsche Chemieunternehmen Ende Juli veröffentlicht haben, eigentlich gar nicht so schlecht. Ein Beispiel könnte sich Deutschland aber an der Schweiz nehmen.

geteilt, verlor der Konzern im Chemiegeschäft alleine rund 17 Prozent an Umsatz. Das Geschäft mit Öl und Gas verhagelte dem Ludwigshafener Chemieriesen mit 83 Prozent Verlust dann endgültig die Bilanz.

Die Geschäfte der Chemiebranche in Deutschland laufen nicht schlecht. Aber eben schlecht genug, dass der Verband Deutscher Chemie (VCI) sogleich Alarm schlug und bessere Rahmenbedingungen für seine Mitglieder forderte. Unter anderem verbuchte das grösse Chemieunternehmen der Welt, die BASF, für das vergangene Quartal ein auf 1,7 Mrd. Euro gesunkenes Ebitda (–336 Mio. im Vergleich zum Vorjahr). Nach Segmenten auf-

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Auf die gesamte deutsche Chemie bezogen stagnierte die Produktion in diesem Jahr bisher: Der Umsatz sank sogar um 3,5 Prozent. Für das Gesamtjahr erwartet der Verband der Chemischen Industrie allerBild: VCI

Die deutsche Chemie verliert Jahr für Jahr im klassischen Petrochemie-Geschäft, hat aber gleichzeitig konstant Zuwächse in den Bereichen Pharma und Feinchemie.

VCI-Präsident Marjin Dekkers sieht die Politik im Zugzwang, der Chemie neue Impulse zu geben.

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Die deutsche Aussenhandelsbilanz zeigt die starke Verschiebung bei den Exportgütern (in Milliarden Euro) während der vergangenen fünf Jahre.

dings dann wieder eine leichte Erholung und einen letztendlichen Umsatzrückgang von 1,5 Prozent bei einem Produktionsplus von 0,5 Prozent. Laut VCI-Präsident Marjin Dekkers fehlen der Chemie derzeit schlicht «positive Impulse – wirtschaftlich wie politisch». Unsicherheiten, hervorgerufen unter anderem durch die beschlossene, aber bisher nicht endgültig geklärte Energiewende, erzeugten Zurückhaltung bei Investitionen, die sich dahingehend äussern, dass deutsche Chemieunternehmen mit 8,6 Mrd.

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MANAGEMENT

Euro rund 1,5 Mrd. mehr ins Ausland als heimische Projekte steckten. Abgesehen davon gibt es laut Dekkers hierzulande zu hohe bürokratische Hürden und Regulierungen und gleichzeitig fehlende steuerliche Förderung von Forschung und Entwicklung – an der falschen Stelle zu viel Staat, an der anderen zu wenig also. Als Lösungsvorschlag präsentierte Marjin Dekkers einen sogenannten «Innovation-Check», der künftig Gesetze vor ihrer Verabschiedung auf Innovations- und Verbraucherfreundlichkeit hin untersuchen soll.

sondern die Tatsache, dass die klassischen Förderländer immer mehr dazu übergehen, vor Ort Chemiekomplexe zu errichten und damit zumindest die vorderen Teile der Wertschöpfungskette ins eigene Land holen. Durch das hierdurch entstehende Überangebot, das sich durch die schwächelnde Weltwirtschaft noch zusätzlich verschärfte, leidet nicht nur, aber eben auch Deutschland. Dieses Überangebot wird voraussicht-

lich kein temporäres Problem bleiben, da beispielsweise mit dem Iran ein weiterer grosser Basischemikalien-Hersteller in den Startlöchern steckt. Eine Zukunftsvision für die Chemie zwischen Rhein und Oder könnte dann vielleicht das Schweizer Modell sein: Die Eidgenossen setzen seit jeher auf die Schwerpunkte Pharma und Feinchemie. Und fahren damit nicht schlecht! Quelle: VCI

Die Chemie ist tot – es lebe die Spezialitätenchemie Kann das die Lösung sein, oder versucht die Branche am Ende nur eine Entwicklung in die Zukunft zu verschieben, die im Grunde seit vielen Jahren Konsens ist? Denn bei Betrachtung der Zahlen ist die Laufrichtung recht eindeutig: Die deutsche Chemie verliert Jahr für Jahr im klassischen Petrochemie-Geschäft, hat aber gleichzeitig konstant Zuwächse in den Bereichen Pharma und Feinchemie. Als aktuelles Beispiel sei hier Bayer genannt: Deren Vorstandsvorsitzender Wegmann konnte für das 2. Quartal 2016 nicht nur Positives bei Umsatz und Gewinn verlautbaren – sondern hob die bisherige Umsatz-Prognose für das Gesamtjahr noch einmal um 1 Mrd. auf jetzt 47 Mrd. Euro an. Und auch der nähere Blick auf die Ergebnisse der BASF bestätigen das Bild: Verheerende Verluste bei Oil & Gas. Ein um 342 Mio. Euro gesunkenes Ebit im Bereich Chemicals. Dafür stieg das Ebit im Bereich Performance Products um 231 Mio. auf 1,1 Mrd. Euro. Ähnlich sieht das Bild bei Functional Materials & Solutions aus: Hier legte das Ebit um 102 Mio. auf jetzt 991 Mio. Euro zu.

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Die DNA für Anwendungen der nächsten Generation

Vision kennt keine Grenzen Wir sind die Erfinder einer der Schlüsseltechnologien für den Bau effizienter, kleinster Elektromotoren. Heute sogar so klein, dass sie durch Gefässe bis ins Herz gelangen, um dort Leben zu erhalten. Oder so robust, dass sie nach einer Reise von 6,5 Milliarden Kilometern durchs All auf einem Kometen zuverlässig ihre Arbeit verrichten. Sie sind unsere Bausteine für Menschen mit Visionen, um nach den Sternen zu greifen.

Die Schweiz als Vorbild? Das 2. Quartal 2016 ist kein singuläres Ereignis, sondern fügt sich nahtlos in eine seit vielen Jahren laufende Entwicklung: Deutsche Unternehmen wachsen in der Tiefe der Wertschöpfungskette, beim Geschäft mit den Basischemikalien verlieren sie. Grund hierfür sind allerdings weniger Bürokratie und mangelnde Förderung, 9/2016

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Bern vom 06. – 08.09.2016 Halle 3.0 · Stand C10

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FORSCHUNGSWELT

Paul Scherrer Institut (PSI) baut aus

Mehr Behandlungskapazität für Tumorpatienten

Sonja Bichsel-Käser Die Bestrahlung (Radiotherapie) ist neben der Chemotherapie eine der wichtigsten Methoden zur Behandlung von Krebserkrankungen. Dabei führt die ionisierende Strahlung (Gamma- beziehungsweise Röntgenstrahlung) zum Tod von bestrahlten Zellen, indem ihre DNA irreparabel geschädigt wird. Die Art der direkten Schädigung ist bei Tumorzellen und gesunden Zellen ähnlich. Dennoch sterben mehr Tumorzellen ab, da sich normale Zellen in der Regel mit Hilfe von Reparaturmechanismen besser von den Schäden erholen können. Bei konventioneller Röntgenbestrahlung wird jedoch oft gesundes Gewebe in Mitleidenschaft gezogen. «Die Kunst bei der Bestrahlung ist nicht das Töten der Tumorzellen, sondern das Verschonen des gesunden, angrenzenden Gewebes», erläu-

Bild: Wikimedia

Die Bestrahlung von Tumorgewebe mit Protonen ist eine Entwicklung des Paul Scherrer Instituts (PSI). Seit 1984 entwickelt und verwendet das Forschungsinstitut Geräte für die Bestrahlung von unbeweglichen Tumoren. Da die Nachfrage an Behandlungsplätzen weiter steigt, baut das PSI aus: Eine neue Anlage soll Ende des Jahres in Betrieb genommen werden.

tert Martin Grossmann, Physiker und Projektleiter am PSI an der öffentlichen Führung durch das Zentrum für Protonentherapie in Villigen AG im Juni 2016.

Pro Protonen

Tiefendosisprofile unterschiedlicher Strahlqualitäten in einem gewebeäquivalenten Phantom: Während Röntgenstrahlen (Photonen) auf ihrem Weg durch das Gewebe sukzessive abgebremst werden, geben Protonen (rote Linie) den grössten Teil ihrer Energie an einem bestimmten Punkt ab.

Am Forschungsinstitut wurde im Jahre 1984 erstmals die zielgerichtete Protonenstrahlung zur Behandlung von Augentumoren eingesetzt. Das PSI selber hat die Technik und die dazugehörigen Geräte entwickelt und weiter verfeinert. Ein Protonenstrahl lässt sich heute millimetergenau auf die zu behandelnde Fläche richten. Weiterhin kann die Eindringtiefe der Strahlung so gesteuert werden, dass sie nur bis zum Tumorgewebe vordringt, was üblicherweise an die 15 bis 25 cm beträgt. Die Reichweite der Protonen hängt von ihrer Anfangsgeschwindigkeit und dem Material ab, das sie abbremst. Zwischen

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FORSCHUNGSWELT

Körperoberfläche und Stopp-Punkt absorbiert das Material nur eine relativ geringe Dosis, und die Protonen verlieren dadurch kontinuierlich an Geschwindigkeit. Am Ziel entlädt der Protonenstrahl dann das Maximum seiner ionisierenden Energie und wirkt so punktgenau. Dahinter fällt die Dosis innerhalb von Millimetern auf null ab. Konventionelle Röntgenstrahlen hingegen geben den grössten Teil ihrer Energie bereits an der Körperoberfläche ab. Dort werden sie abgebremst und nur ein kleinerer Teil erreicht krankes Gewebe in den unteren Schichten. Aufgrund der besseren geometrischen Präzision hat die Protonentherapie die Nase vorn und wird vor allem dann wichtig, wenn Tumore in der Nähe von empfindlichen Organen wie dem Gehirn oder dem Auge liegen.

Schnelle Teilchen punktgenau Für die Erzeugung eines Protonenstrahls hat das PSI einen Teilchenbeschleuniger (Zyklotron) erbaut, an die mittlerweile vier Behandlungsanlagen angeschlossen sind. Als Quelle dienen einfache Wasserstoffatome, deren Kerne ein Elektron entnommen wird, sodass H + -Protonen entstehen. Dank der positiven Ladung können diese in Magnetfeldern abgelenkt, gebündelt und zu einem Strahl geformt werden. Die Magnetfelder im Zyklotron beschleunigen die Protonen zunächst auf 180 000 km/s. (Das entspricht ungefähr 60 Prozent der Lichtgeschwindigkeit.) Danach wird der Strahl auf 5 bis 7 mm gebündelt und an die Behandlungsanlagen geführt.

überprüft, ob die Position des Patienten korrekt ist.

Sehvermögen intakt Die Behandlung selbst dauert nur etwa eine Minute und wird an vier aufeinanderfolgenden Tagen ambulant durchgeführt. Bereits 6500 Patienten mit 98 Prozent Erfolgsquote wurden am PSI so behandelt. Erfolg heisst hier: Die Retinoblastome sind nicht weitergewachsen und das Sehvermögen blieb intakt. Die Patienten stammen vorwiegend aus der Schweiz, aber auch aus DOSIEREN

MESSEN & REGELN

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Spot Scan Technik Die neuere Spot Scan Technik, welche an den Anlagen Gantry 1 (seit 1996 im Einsatz) und Gantry 2 (seit 2013 im Einsatz) angewendet wird, erlaubt die Bestrahlung von unbeweglichen, aber tiefl iegenden Tumoren wie etwa Hirn-, Schädelbasisund Wirbelsäulentumoren (80 %) sowie

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Korrekte Position? Für die ursprünglich entwickelte Technik zur Bestrahlung von Melanomen im Auge (Retinoblastome) ist ein grosser Aufwand nötig: Die Patienten müssen zunächst operativ vorbereitet werden. Weiterhin wird für jeden Patienten eine Maske und ein Beissblock angefertigt, die den Kopf während der Behandlung fi xieren. Eine ebenfalls massgeschneiderte Blende in Form des Tumors wird nach einer Streufolie in den etwa 1 Zentimeter dicken Protonenstrahl gehalten, sodass sein Streubild die Form des Tumors annimmt. Vor der Behandlung wird mit einem Röntgenbild

Europa, wo vor allem Mittelmeerländer wie Griechenland oder Spanien mit hoher Sonneneinstrahlung eine hohe Zahl an Retinoblastom-Patienten verzeichnen.

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FORSCHUNGSWELT

Martin Grossmann erläutert den Protonenstrahlengang der Gantry 2.

Blick auf die Gantry-3-Anlage mit ihrer Einhausung aus dicken Betonklötzen, welche aus Strahlenschutzgründen notwendig ist.

Sarkomen (18 %). Der Protonenstrahl wird hier auf etwa 5 bis 7 mm Dicke gebündelt und mit Bremsplatten die Eindringtiefe reguliert. Der Strahl wird dann

durch Magneten und Kunststoffplatten zu definierten Punkten (Spots) im Gewebe abgelenkt. Dort verbleibt er für kurze Zeit und wird gleich zum nächsten Spot ge-

lenkt. Schicht um Schicht werden im Tumor Punkte entlang einzelner Linien bestrahlt. Indem die Patientenliege in Schritten von 5 mm langsam im Strahlbe-

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20 to 23 September 2016 | Messe Basel | ilmac.ch ILMAC is part of the Basel Life Science Week from 19 to 23 September | basellife.org

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FORSCHUNGSWELT

Strahlenbiologie Menschliche Zellen werden durch ionisierende Strahlung (Alpha-, Gamma-, Beta- und Röntgenstrahlung) beeinflusst, da diese einzelne Moleküle anregt. In der Regel trifft die Strahlung jedoch aufgrund der kleineren Konzentration eher selten direkt auf Makromoleküle. Viel grösser ist der Effekt der Radikalbildung am Gewebewasser (Radiolyse). Durch Ionisierung entstandene Radikale oxidieren indirekt die zellulären Makromoleküle, wodurch diese in ihrer Funktion beeinträchtigt werden (indirekte Strahlenwirkung). Während Strahlenschäden an Proteinen und Lipididen eher problemlos sind, haben Radikalschäden der DNA (Genmaterial) fatale Folgen. DNA liegt in Form einer Doppelstranghelix im Zellkern vor und steuert die Funktionen der gesamten Zelle. Im Gegensatz zu Proteinen und Lipiden führt strahlengeschädigte DNA zum Zelltod oder zur Entartung der Zelle. Beim Menschen liegen die Chromosomen (Gene) nur in zweifacher Kopie vor. Zwar existieren zellinterne Reparaturmechanismen für Einzel- und Doppelstrangbrüche. Diese sind aber nur begrenzt wirksam. Die Folgen von DNA-Brüchen sind Störungen der Zellfunktion, Mutation oder Tod der betroffenen Zelle, Verlangsamung des Zellteilungszyklus sowie zur Teilungsbegrenzung von Stamm- und Krebszellen. Letzteres wird in der Strahlentherapie bei Krebs genutzt. reich bewegt wird, werden alle drei Dimensionen mit den Spots erfasst.

Therapieplanung und Positionskontrolle Die Gantry 1 war 1996 weltweit die erste Maschine für diese Form der Bestrahlung: Wie bei einem alten Fernsehbild wird die Dosisverteilung Punkt für Punkt durch Ablenkung des Protonenstrahls mit Magneten erzeugt. Dadurch ist es möglich, beliebige Dosisverteilungen in 3-Dimensionen zu erzeugen. Erst 12 Jahre später wurden in Europa weitere Anlagen nach dem am PSI entwickelten Prinzip nachgebaut. Für die neuere Gantry 2 haben Forscher und Entwickler das Verfahren noch weiter verfeinert: Die Strahlablenkung in den Tumor geschieht gleichzeitig in zwei Dimensionen, und die Energieänderung erfolgt innert Sekundenbruchteilen im «Degrader» (Abschwächer), am Ausgang des Zyklotrons. Durch die mögliche 210°-Rotation des Bestrahlungsgeräts und der 360°-Drehung des Patienten können alle Positionen erfasst werden. Im Behandlungsraum steht ausserdem ein Computertomographie-Gerät auf Schienen, welches der Therapieplanung und der Positionskontrolle dient.

Kinder anästhesieren Nach wie vor können nur Tumore in fixiertem Gewebe (Schädel, Hirn, Knochen) behandelt werden. Im Bauchraum beispielsweise ist das Gewebe aufgrund der Atmung ständig in Bewegung und die Gefahr, auch umliegende Zellen zu schädigen, ist zu 9/2016

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FORSCHUNGSWELT

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gross. Kinder tendieren ebenfalls dazu, sich während der Behandlung zu bewegen. Deshalb müssen sie vor der Bestrahlung anästhesiert werden. Ein Team des Unispitals Zürich ist dazu jeweils vor Ort.

Kapazitätssteigerung dank Neubau Protonentherapie ist Spitzenmedizin: «Auf diesem Level werden natürlich immer Kosten- und Nutzenfragen politisch diskutiert», sagt Martin Grossmann. Es verwundert daher nicht, dass das PSI sich über eine mögliche Kapazitätssteigerung Gedanken machen musste. Der aktuelle Zyklotron «Comet» ist seit 2007 im Betrieb und hat den ersten, der für die Behandlung von Augentumoren eingesetzt war, abgelöst. Er ist wartungsarm und erlaubt einen ständigen Betrieb. Gantry 1 und Gantry 2 sind voll ausgelastet. Morgens früh wird die Maschine von den Technikern hochgefahren, um 8 Uhr startet der Betrieb. Eine Behandlung an der Gantry 2 dauert durchschnittlich 30 Minuten.

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Mit dem Bau einer weiteren Behandlungsanlage kann diese Kapazität gesteigert werden. So könnten an einem Tag zweimal bis zu 16 Patienten behandelt werden. Daher hat das PSI beschlossen, die Gantry 3 zu realisieren. Während der Fokus beim Bau der Gantry 2 noch auf der Weiterentwicklung der Technologie lag, dient die Gantry 3 rein der Kapazitätssteigerung. Aus diesem Grund hat sich das Forschungszentrum dazu entschlossen, ein Gerät zu kaufen statt selbst eines zu bauen. Die amerikanische Firma Varian Medical Systems liefert die Anlage, deren Komponenten in Korea gefertigt sind. Klar, sei das für ein Forschungsinstitut eine spezielle Situation, wenn man kommerzielle Technologie zukauft, die man zuvor selbst entwickelt hat, gesteht Grossmann. «Die Industrie löst viele Dinge anders, mit Kompromissen zugunsten des Preises», erklärt der Physiker. Ein Beispiel dazu sind die vielen Sicherheitslevels, um die Anlage abzuschalten. Bei den PSI Geräten liegen diese in fünffacher Redundanz vor, während das Gesetz nur 2 vorschreibt, woran sich die industriellen Hersteller halten.

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Rückansicht der Gantry 3: Der Protonenstrahl wird von hinten in den Bestrahlungsapparat geleitet.

Weiterhin wäre auch die Wartung einer PSI-Anlage einfacher gewesen, als bei der gekauften Technologie. Allerdings darf man nicht vergessen, dass die Zeit ein wichtiger Faktor ist: «Argumente, für den Kauf einer Anlage waren die bessere Planbarkeit der Inbetriebnahme, die Ressourcen, komplexe Genehmigungsprozesse und schliesslich die Forschungszusammenarbeit», erklärt Martin Grossmann.

Weitere Auslastung Eine Forschungszusammenarbeit besteht sowohl mit Varian als auch mit dem Universitätsspital Zürich. Der Kanton Zürich zahlt 20 Millionen Franken an den Bau der Gantry 3. Finanziert wird dies aus dem Lotteriefonds. «Eine solche Zusammenarbeit hat sich angeboten, da wir bereits zuvor mit dem Universitätsspital Zürich kooperierten und wir unser Zyklotron so weiter auslasten können», erklärt Martin Grossmann. «Hätte der Kanton Zürich einen eigenen Teilchenbeschleuniger und eine Bestrahlungsanlage bauen müssen, wären die Kosten vermutlich zehnmal höher.» Die jetzige Lösung der neuen Gantry, der finanziellen Unterstützung und der Zusammenarbeit in der klinischen Forschung, treibt die Protonentherapie am PSI weiter vorwärts. Klinische Zusammenarbeit besteht weiter mit dem Inselspital Bern und den Kantonsspitälern Aarau und Baden. Ein weiteres Kriterium für die Anschaffung der Varian-Anlage war, dass diese den Pa9/2016

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tienten eine Behandlungsmethode und -qualität bietet, welch der Gantry 2 ebenbürtig ist. Wichtig ist auch, dass die Gantry 3 im laufenden Betrieb gebaut wird. So bleibt die Gantry 2 während der Bauphase voll einsatzfähig. Viele Bauarbeiten finden in der Nacht statt, wenn die Anlage nicht in Betrieb ist.

Zeitplan bisher eingehalten Im Dezember 2015 konnte die Anlage an den Teilchenbeschleuniger angeschlossen und der Strahl bereits einmal eingeschaltet werden. «Dieser Test ist immer ein wichtiger Meilenstein für uns. So wissen wir, dass grundsätzlich alles funktioniert und nur noch die Feinarbeiten vorgenommen werden müssen», sagt Grossmann. Im Juli werden der Innenausbau der Patientenbehandlungsräume sowie die technische Inbetriebsetzung durch die Firma Varian abgeschlossen. Der Bau der Gantry 3 soll im Jahr 2016 abgeschlossen sein, sodass spätestens An-

Martin Grossmann erklärt den Strahlengang an der sich im Bau befindenden Gantry 3.

fang 2017 der reguläre Patientenbetrieb aufgenommen werden kann. Dann ist wieder Kapazität für die weitere Entwicklung der «alten» Gantry 2 frei. «Unser langfristiges Ziel ist es, die Protonentherapie für

bewegtes Gewebe einsetzen zu können», verrät Grossmann. Hierzu ist eine Weiterentwicklung der jetzigen Spot-Scanning-Methode notwendig, sodass die Anlage schnellere Positionsanpassungen ausführen kann, wenn sich das Zielgewebe bewegt. Und den Grundstein dazu hat man mit der Gantry 2 schon gelegt: Im Vergleich zur Gantry 1 wurde die Geschwindigkeit der Strahlapplikation optimiert. Gantry 2 verwendet zwei schnelle Magnete mit Geschwindigkeiten von 1 bzw. 2 cm/msec. In der dritten Dimension, der Eindringtiefe der Protonen, erlaubt das Design von Beamline und Gantry einen Wechsel von einer Behandlungsebene zur nächsten (5 mm Distanz) in ungefähr 100 msec. Auf diese Weise kann dasselbe Volumen mehrmals hintereinander bestrahlt werden, was als «volumetrisches Repainting» bezeichnet wird. Dies ist ein wichtiger Ansatz, um Dosisverteilungen zu erzeugen, die gegenüber Organbewegungen weniger empfindlich sind. www.psi.ch

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VERFAHRENSTECHNIK

FTI forscht an neuen Materialien für Konservendosen

Vielversprechende Innenbeschichtung Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart hat sich mit der Beschichtung von Konservendosen auseinandergesetzt und sich auf die Suche nach Alternativen zu konventionellen Materialien gemacht.

Bewährte Epoxidharze Lebensmittelkonserven aus Weissblech finden als Verpackungsmaterialien breite Anwendung für viele Gemüsesorten, Fisch, Fleisch und Fertiggerichte. Gegenüber anderen Verpackungsmaterialien hat Weissblech viele Vorteile. Es ist vor allem leicht und nicht zerbrechlich wie zum Beispiel

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Neue Systeme

Bild: F TI

Weissblechkonserven werden kritisch diskutiert. Zum einen gehört zu den Ausgangsmaterialien des Doseninnenlacks Bisphenol A, das hormonähnliche Wirkung besitzen soll. Zum anderen fordert die europäische REACH-Verordnung eine Umstellung auf chromfreie Nachbehandlungsverfahren in der Weissblechproduktion. Beschichtungssysteme auf Polyesterbasis erweisen sich in einem Forschungsprojekt des Fraunhofer IPA als vielversprechende Alternative.

Lebensmittelkonserven aus Weissblech finden als Verpackungsmaterialien breite Anwendung für viele Gemüsesorten, Fisch, Fleisch und Fertiggerichte.

Glas. Damit meist saure Lebensmittel auch nach langer Kontaktzeit in der Konservendose geniessbar bleiben, müssen die Dosen innenbeschichtet werden. Der Doseninnenlack verhindert, dass der Inhalt das Metall angreift und Metallionen ins Essen gelangen. Seit über 40 Jahren haben sich dafür Innenbeschichtungen auf Basis von Epoxidharzen bewährt. Eines der Ausgangsmaterialien dafür ist Bisphenol A (BPA), das aber wegen seiner hormonähnlichen Wirkung kontrovers diskutiert wird.

Hohes Mass an Qualität Darüber hinaus fordert die europäische REACH-Verordnung in naher Zukunft eine Umstellung der Produktion auf chromfreie Nachbehandlungsverfahren in der Weissblechproduktion. Die neuen Beschichtungen ohne BPA als Ausgangsstoff (BPAnon-intent) müssen somit zusätzlich mit chromfrei vorbehandelten Substraten kompatibel sein. Für den Verbraucher, der ein hohes Mass an Qualität und Haltbarkeit von Konservendosen gewöhnt ist, darf dieser Wandel jedoch nicht spürbar sein.

Das Fraunhofer IPA in Stuttgart untersucht derzeit die Einflüsse der Polymer- und Netzwerkstruktur von Polyesterlacken, gehärtet mit Phenolharz, auf die Endeigenschaften der Beschichtung. Im Mittelpunkt stehen dreiteilige Konservendosen aus Weissblech. Die Haftungseigenschaften der BPA-non-intent-Doseninnenbeschichtungen auf chromhaltig und chromfrei passivierten Weissblechsubstraten stehen dabei ebenfalls im Fokus. Durch systematische Untersuchung von Polyesterlacken sollen die Struktur- und Eigenschaftsbeziehungen ermittelt und damit eine schnellere Optimierung dieser neuen Systeme möglich werden. Zusätzlich werden Methoden zur Vorhersage der Stabilität von Polyesterbeschichtungen nach der Sterilisation und anschliessender Langzeitlagerung erarbeitet und validiert.

Erst lackieren, dann formen Eine besondere Herausforderung bei der Formulierung der Doseninnenschutzlacke liegt darin, dass, anders als bei der allgemein üblichen Lackierpraxis, zunächst flache Weissblechsubstrate beschichtet (ca. 10 µm Schichtdicke) und erst anschliessend aus dem beschichteten Blechmaterial Dosenkörper und Deckel gestanzt und geformt werden. Der Lack muss entsprechend flexibel sein, gut haften und zusätzlich genügend Härte und Schutz bieten. Die Flexibilität der Lacke wird unter anderem mit der Tiefungsprüfung nach DIN EN ISO 1520 und dem Dornbiegeversuch nach DIN EN ISO 6860 untersucht. Die Haftung auf dem Weissblechsubtrat vor und nach der Sterilisation wird mit der Gitterschnittprüfung nach DIN EN ISO 2409 9/2016

VERFAHRENSTECHNIK

und die Härte mit der Pendeldämpfung nach DIN EN ISO 1522 geprüft. Die vorläufigen Ergebnisse zeigen, dass die Polyesterkomponente der BPA-non-intent Lacke für die Flexibilität und für eine gute Haftung der Beschichtung auf dem Weissblechsubstrat verantwortlich ist, während die Phenolharzkomponente für die Härte und für eine gute Aushärtung der Dosenbeschichtung benötigt wird.

Extrembelastung durch Sterilisation Bei der Heisssterilisation wird die Beschichtung extrem belastet, da sie dabei über einen Zeitraum von 15 bis 30 Minuten und Temperaturen von bis zu 130 °C aggressiven Füllgütern ausgesetzt wird. Die sogenannte Glasübergangstemperatur der Beschichtung wird dabei deutlich überschritten. Dadurch wandelt sich ein Polymer in eine gummiartige Schmelze um. Die erhöhte Beweglichkeit der Polymerkettensegmente kann die ursprüngliche Korrosionsschutzwirkung der Beschichtung deutlich verschlechtern. Im Allgemeinen werden deshalb höhere Glasübergangstemperaturen angestrebt.

Wurde eine Lackformulierung bezüglich ihrer mechanischen und thermischen Eigenschaften optimiert, muss sie hinsichtlich ihrer Korrosionsschutzwirkung untersucht werden. Innenkorrosion von Konservendosen kann neben der Beeinträchtigung der Lebensmittelqualität auch zu Leckagen oder sogar Bombagen führen. Die Korrosionsschutzeigenschaften von BPA-non-intent-Beschichtungen auf Weissblechsubstraten werden mit elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS) als Kurzzeitprüfung untersucht. Das EIS-Mess-

prinzip basiert auf der Messung des frequenzabhängigen Widerstands (Impedanz) der Beschichtung. Die Ausarbeitung einer geeigneten Messroutine und die Interpretation der Messergebnisse basiert im Wesentlichen auf empirischer Erfahrung, die EIS-Daten mit auftretenden Beeinträchtigungen der Beschichtung in Zusammenhang setzt. Während für Systeme auf Basis von Epoxidharzen bereits viele EIS-Untersuchungen veröffentlicht wurden, muss die Grundlage für die neuen Systeme erst noch geschaffen werden.

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Interview mit Tobias Lange, Head of Life Sciences bei der Hays (Schweiz) AG

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Der Hays-Fachkräfte-Index ist ein Tool für Kandidatinnen und Kandidaten, die sich über die Trends in ihrem Bereich orientieren wollen. Die Daten werden für insgesamt vier Berufsgruppen in der Schweiz erhoben.

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«Es galt eine Vielzahl offener Stellen zu besetzen»

Tobias Lange: «Die Branche benötigt laufend neue Arbeitskräfte.»

Im Bereich Life Sciences wird die Nachfrage nach Fachkräften für folgende Positionen untersucht: Clinical Project Manager, Medical Manager, Quality Manager und Regulatory Affairs Manager. Der Index bildet die Nachfrageentwicklung ab, die sich für die jeweilige Berufsgruppe von Quartal zu Quartal ergibt. Der Fachkräfte-Index basiert dabei auf einer quartalsweisen Auswertung aller Stellenanzeigen in regionalen und überregionalen Tageszeitungen sowie der meistfrequentierten Online-Jobbörsen. Den Referenzwert von 100 bildet das 1. Quartal 2011. Tobias Lange, Head of Life Sciences bei der Hays (Schweiz) AG, erläutert die neusten Entwicklungen halbjährlich für «ChemieXtra». ChemieXtra: Der Schweizer Stellenmarkt für Spezialisten im Life-Sciences-Bereich hat sich offenbar noch nicht richtig erholt. Die Nachfrage verlief im letzten halben Jahr in allen ausgewiesenen Spezialisierungen

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gleichbleibend oder schwach rückgängig. Ist das besorgniserregend? Tobias Lange: Einen triftigen Grund zur Besorgnis sehe ich nicht! Der Index zeigt ja, dass die Unternehmen noch immer einstellen und zwar auf dem Niveau von 2011 oder sogar um 50 Prozent darüber. Der drastische Rückgang im vergangenen Jahr hat wahrscheinlich in erster Linie mit dem Frankenschock zu tun – parallel zur Entwicklung in vielen anderen Branchen. In der Tat sieht die Kurve aber vor allem deshalb so dramatisch aus, weil zuvor, in den Jahren 2013/2014, die Nachfrage enorm gestiegen war. Damals wie heute wurden von den Pharmaunternehmen auch in der Schweiz viele neue klinische Studien angestossen – es galt also eine Vielzahl offener Stellen zu besetzen. 2014 gab es in der Tat einen hohen Ausschlag mit einer Verdoppelung der Nachfrage in manchen Spezialisierungen. Haben Sie für diesen Ausschlag eine Erklärung? Eine einfache Erklärung dafür zu finden, ist nicht leicht. Möglicherweise hat die Unsicherheit im Zusammenhang mit der Masseneinwanderungsinitiative (MEI) 2014 die Nachfrage noch verstärkt. Vielleicht haben sich manche Unternehmen bemüht, viele offene Stellen zu besetzen, weil sie unsicher waren, ob ihnen das nach der Umsetzung der Initiative noch so einfach gelingen würde. Ich glaube, ohne den folgenden Frankenschock hätten wir nach dieser Spitze einen langsamen Nachfragerückgang beobachten können. Die Aufgabe der Frankenuntergrenze hat den Rückgang dann aber wiederum beschleunigt. 9/2016

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Befinden wir uns demnach jetzt wieder auf dem Normalniveau? Global gesehen steigt die Zahl der klinischen Studien seit 2005 linear, weshalb die Branche laufend neue Arbeitskräfte benötigt. Die normale Entwicklung ist deshalb eigentlich ein leichter konstanter Anstieg der Nachfrage. Noch sind wir nach dem Ausschlag nicht ganz da, das dürfte sich mittelfristig aber wieder geben. Die Nachfrage nach klinischen Projektmanagern liegt sogar noch immer signifikant höher als 2013. Wieso verhält sich diese Spezialisierung so anders? Klinische Projektmanager sind meistens am Hauptsitz der forschenden Pharmaunternehmen angestellt, ganz gleich wo die Studie durchgeführt wird. Diese Stellen werden auch bei Unsicherheit nicht ins Ausland verschoben, da es sich um das Kerngeschäft eines forschenden Pharmaunternehmens handelt. Die Firmen sind von der Zulassung und Patentierung neuer Medikamente abhängig und müssen somit ständig neue, erfolgversprechende klinische Studien lancieren. Bei einer global steigenden Zahl von klinischen Studien werden also auch hierzulande mehr klinische Projektmanager gebraucht. Externe Faktoren wie der Frankenschock oder die MEI wirken sich deswegen nicht so stark auf diese Spezialisierung aus. Rechnen Sie mit Auswirkungen des Austritts Grossbritanniens aus der EU auf die Life-Sciences-Branche und den Stellenmarkt hierzulande? Der Brexit wird sicherlich Auswirkungen auf die Life-Sciences-Branche und den 9/2016

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Stellenmarkt hierzulande haben. Es ist allerdings zu früh, um konkrete Effekte zu benennen. Die Auswirkungen werden generell eher indirekter als direkter Natur sein, da die Branche sehr international agiert und reagiert. Kurzfristig wird die entstehende Unsicherheit der nächsten zwei Jahre zu den gleichen Folgen wie bei der MEI führen. Eine Aufwertung des Frankens und eine Unsicherheit bezüglich der Stabilität in der EU und somit indirekt auch in der Schweiz sind generell negativ für die Wirtschaft und somit auch für die LifeSciences-Branche. Mittelfristig könnte sich hingegen ein eventueller Zuzug von Unternehmen und Arbeitnehmern aus Grossbritannien in die Schweiz positiv auswirken. Wagen Sie eine Prognose, wie sich die Nachfrage in den nächsten Quartalen entwickeln wird? Die Nachfrage im Markt für Feststellen dürfte aufgrund der steigenden Anzahl klinischer Studien nach einem kurzen Rückgang bald wieder moderat zunehmen, sei es durch neue Märkte im hochqualifizierten Bereich oder durch zuwandernde Unternehmen. Solche Höhen wie 2014 werden wir aber so schnell nicht mehr erklimmen. Angesichts der gesunkenen Stabilität und Zuverlässigkeit der Schweiz überlegen es sich ausländische Unternehmen genauer, ob sie ihre Studien und die Produktion hier durchführen sollen oder an einem ihrer anderen Standorte. Unsicherheit und Veränderung sind hingegen generell gut für die Temporärbranche, da sie den Unternehmen das geeignete Mittel bieten um angemessen und flexibel zu reagieren. www.hays.ch

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UMWELT

Kalk im Patara-Aquädukt gibt Aufschluss über Vergangenheit

Wie war das Klima zu Zeiten Neros? Ablagerungen von Kalk in Wasserrohren zeigen Nutzungszeiten des Aquädukts und stellen ein wertvolles Klimaarchiv für die Südwesttürkei dar.

Foto: Cornelis Passchier, JGU

dung mit der Inschrift einer Stützmauer können die Geowissenschaftler rekonstruieren, dass der Aquädukt im Winter 51/52 n. Chr. eingeweiht wurde und dass sich das Erdbeben, das einen Teil zerstörte, 68 n. Chr. ereignete. Damit steht ein Klimaarchiv für die Südwesttürkei während der Herrschaftszeit Neros zur Verfügung. Es zeigt, dass auf eine warme und eher feuchte Periode eine Abkühlung und trockenere Phase folgte. «Der Aquädukt liefert uns Daten über die tatsächlichen klimatischen Bedingungen, die das Schicksal des Römischen Reiches mit bestimmt haben», sagt Professor Cornelis Passchier, der die Untersuchungen geleitet hat. «Viele Fragen in dieser Hinsicht sind aber noch offen.»

Blick auf die Delikkemer-Siphonbrücke des Patara-Aquädukts.

Kalkablagerungen von einem Aquädukt, der die antike Hafenstadt Patara im Südwesten der Türkei mit Wasser versorgte, geben Aufschluss über das Klima während der Herrschaft des römischen Kaisers Nero. Wissenschaftler der Johannes Gu-

tenberg-Universität Mainz (JGU) haben die Ablagerungen in zerbrochenen Keramikleitungen untersucht, die neben der Brücke gefunden wurden. Die zwei Zentimeter dicken Kalkschichten bildeten sich demnach im Laufe von 17 Jahren. In Verbin-

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ten gebaut, um Trink- und Badewasser für Städte, Privathäuser und Badeeinrichtungen bereitzustellen. Häufig stammte das Wasser von Karstquellen, die das ganze Jahr hindurch sprudelten. In den Leitungen bildeten sich Kalkablagerungen, die Veränderungen in der Wassertemperatur, Verdunstung, Schüttung und Zusammensetzung ebenso anzeigen wie umweltbedingte oder menschengemachte Einflüsse. «Die Kalkablagerungen stellen ein weitgehend unberührtes Archiv für das Paläoklima, die Paläoseismologie und Archäologie dar», erklärt Passchier. Die Mainzer Arbeitsgruppe gehört zu den Vorreitern auf diesem Gebiet und verfügt über eine Sammlung von mehr als 400 Kalkproben von über 70 antiken Aquädukten.

Siphon-System Die frühere römische Hafenstadt Patara, in der heutigen Provinz Antalya gelegen, wurde über einen 23 Kilometer langen Aquädukt mit Wasser von einer Quelle aus den Bergen versorgt. Das Wasser floss über ein Gefälle von 612 Metern weitgehend ohne Druckleitungen, ausgenommen eine Stelle, wo ein 20 Meter tiefes Tal mit einem Siphon-System überwunden wurde. Sowohl die abwärts führenden als auch die aufwärts führenden Leitungen des Siphons, der zwischen 380 und 500 Meter lang war und als Delikkemer bezeichnet wird, weisen Kalkablagerungen auf. Die

wieder aufgebaut werden sollte. «Es ist ungewöhnlich, dass auf antiken Wasserleitungen derart genaue technische Informationen über den Bau und die Reparatur eines Aquädukts zu finden sind», erklärt Gül Sürmelihindi, die für die Arbeiten vor Ort zuständig war. Die Mainzer Geowissenschaftler haben daher in Zusammenarbeit mit dem Institut für Geologie der Universität Innsbruck die Isotopenverhältnisse in den Kalkablagerungen untersucht und dabei deutliche Jahresmuster gefunden. Sie bestätigen die Angaben der Inschrift und ermöglichen eine präzise Datierung der Inbetriebnahme der Wasserleitung im Winter 51/52.

Elemente der römischen Siphon-Wasserleitung bei Patara: Jeder Stein wiegt rund 800 Kilogramm.

untersuchten Keramikleitungen gehörten noch zu dem alten Bauwerk, bevor es von dem Erdbeben zerstört und später rekonstruiert wurde.

Isotopenverhältnisse genauestens untersucht Von diesem Beben berichtet auch die Inschrift, die auf beiden Seiten der Stützmauer angebracht ist und die im Detail beschreibt, wie die eingestürzte Mauer des Aquädukts auf Befehl von Vespasian

Detailliertes Bild Die Isotopenverhältnisse von Sauerstoff und Kohlenstoff in den Kalkablagerungen geben darüber hinaus Informationen über Luft- und Wassertemperaturen sowie Niederschläge preis. Damit kann für die Zeit von Neros Herrschaft zwischen 54 und 68 n. Chr. ein recht detailliertes Klimabild gezeichnet werden: Eine anfänglich wärmere Periode ging mit höheren Niederschlägen einher, während die Abkühlung seit Beginn der zweiten Hälfte von Neros Herrschaft von einem Rückgang der Niederschlagsmenge begleitet war. (Institut für Geowissenschaften, Johannes Gutenberg-Universität Mainz)

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UMWELT

In 26 Tagen um die Welt

Unterwegs im fliegenden Labor Wie Abgase und Co. unsere Luft und das Klima beeinflussen, untersucht ein Forschungsteam der NASA, der Harvard University, des amerikanischen Forschungsinstitutes NOAA und neun weiterer US-Forschungseinrichtungen. Einziger internationaler Partner ist die Universität Wien mit Aerosolphysikerin Bernadett Weinzierl.

Bernadette Weinzierl Im gross angelegten Forschungsprojekt «Atmospheric Tomography Mission» (ATom) untersucht ein Forschungsteam der NASA, der Harvard University (NOAA) sowie neun weiteren US-Forschungseinrichtungen, welchen Einfluss vom Menschen verursachte Emissionen auf die Luftqualität und das Klima haben. Über einen Zeitraum von drei Jahren – unter Berücksichtigung aller Jahreszeiten – begibt man sich mit einem NASA-Forschungsflugzeug, einer DC-8, über und unter die Wolken und erforscht, wie reaktive Gase, Treibhausgase und Aerosole in der Luft über unseren Köpfen verteilt sind: vom Nordpol über Neuseeland bis zur Antarktis.

Universität Wien erforscht Supermikrometer-Aerosol Die erste von insgesamt vier ATom-Messkampagnen fand zwischen Ende Juli und Mitte August 2016 statt. Die letzten Vorbereitungen für die grosse Mission liefen dabei auf Hochtouren: So waren Maximilian

Asche in der Stratosphäre, wie beim Ausbruch des Vulkanes Eyjafjallajökull im Jahr 2010 in Island, kann zu Einschränkungen im Flugverkehr führen.

Dollner, Harald Schuh und Bernadett Weinzierl daran im Armstrong Flight Research Center in Palmdale, Kalifornien, zur Untersuchung der Atmosphäre in das NASA-Forschungsflugzeug DC-8 einzubauen und sie letzten Tests zu unterziehen. Ziel der Messungen ist es, die globale Verteilung von Supermikrometer-Aerosol –

insbesondere Mineralstaub und Seesalz – zu untersuchen, mögliche Unterschiede in der Supermikrometer-Aerosolverteilung zwischen der Nord- und Südhalbkugel zu quantifizieren und den Einfluss von Supermikrometer-Aerosol auf die Wolkeneigenschaften zu studieren. Das ist unter anderem für die Klimaforschung spannend, da

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schungsinstituts NOAA auf der DC-8 erlaubt dabei eine umfassende Charakterisierung des gesamten atmosphärischen Aerosolsystems in den entferntesten Regionen der Erde.

Ein sogenanntes «Cloud, Aerosol, and Precipitation Spectrometer» ist an der Unterseite des Tragflügels der DC-8 montiert und hat gerade die für die Flugzeugzulassung erforderliche Abnahme bestanden.

(Foto: Bernadett Weinzierl)

Supermikrometer-Aerosol, deren Partikeldurchmesser grösser als einen Mikrometer ist, einen Grossteil der jährlich freigesetzten Aerosolmasse in der Atmosphäre ausmacht. Obwohl der überwiegende Teil des Supermikrometer-Aerosols natürlichen Ursprungs ist – Mineralstaub, Seesalz, Vulkanasche – tragen diese Partikel aufgrund ihres in der Vergangenheit unbekannten Einflusses auf den Energiehaushalt der Erde stark zu den Unsicherheiten im Verständnis des Klimawandels bei. Darüber hinaus können Vulkanasche und Mineralstaub aufgrund ihrer schädlichen Wirkung für Flugzeugtriebwerke und wegen ihres Einflusses auf die Sichtverhältnisse zu weitreichenden Einschränkungen für den Luftverkehr führen, wie der Ausbruch des Vulkanes Eyjafjallajökull im Jahr 2010 in Island eindrucksvoll bewiesen hat. Aerosolpartikel, winzige in der Luft schwebende Teilchen wie Mineralstaub, Vulkanasche oder Russ, sind ein wichtiger Faktor im globalen Wetter- und Klimasystem. Regelmässig als grau-braune Dunstschichten am Horizont sichtbar, beeinflussen Aerosole den Energiehaushalt der Erde durch Absorption, Streuung und Emission von Strahlung, verändern die Eigenschaften von

Insgesamt 66 000 Flugkilometer wird das Forschungsteam der Universität Wien mit dem NASA-Forschungsflugzeug DC-8 zurücklegen, um die Aerosol-Verteilung in der Atmosphäre zu erforschen. Während der Messungen steigt und sinkt die DC-8 kontinuierlich.

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Wolken und beeinträchtigen die Luftqualität. Die Kombination der Messungen der Universität Wien mit Messungen des US-For-

Kontakt Univ.-Prof. Dr. Bernadett Weinzierl Aerosolphysik und Umweltphysik Fakultät für Physik, Universität Wien A-1090 Wien, Boltzmanngasse 5 bernadett.weinzierl@univie.ac.at

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Wissenschaftler am Fraunhofer IKTS in Dresden haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich grossvolumige, komplexe SiSiC-Bauteile mit Wandstärkeunterschieden und anspruchsvollen Hinterschneidungen kosteneffizient realisieren lassen. Sie adaptierten das bewährte Produktionsverfahren für mit Siliziumcarbid gefüllte Reaktionsharzbetone der Firma SICcast Mineralguss GmbH auf die keramische Fertigung. Grobkörnige Partikel vermischt mit einem polymeren Binder werden hierfür in einem Schritt drucklos in offene Formen gegossen und gehärtet. Auf diese Weise lassen sich kostenintensive material-, maschinen- und personalaufwändige Modulbauweisen und Verfahrenskombinationen, umgehen.

«Die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens ermöglicht unter anderem im Chemie- und Anlagenbau die Substitution konventioneller Werkstoffe. Mit dem Einsatz von siliziuminfiltriertem SiSiC lassen sich Standzeiten von Maschinen deutlich steigern und deren Produktivität verbessern. Dies stellt ein grosses Potenzial zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit dar», so Jörg Adler, Abteilungsleiter am Fraunhofer IKTS in Dresden. Als erste Anwendungen des Herstellungsverfahrens wurden gemeinsam mit den Unternehmen SICcast Mineralguss GmbH und Düchting Pumpen GmbH Radialpumpenlaufräder gefertigt. Die Einsatzgebiete solcher keramischer Pumpen liegen vor allem in Anwendungen, die bei sehr

Bild: Fraunhofer IKTS

Trotz ihrer herausragenden chemischen, thermischen und tribologischen Eigenschaften verhindern derzeit die hohen Aufwendungen in der Produktion den Einsatz siliziuminfiltrierter Siliziumcarbidkeramiken in vielen Anwendungen. Ein neuartiges Verfahren überwindet produktionstechnische Grenzen der konventionellen Formgebungsmethoden.

Gemeinsam mit der Firma SICcast Mineralguss GmbH entwickelt das Fraunhofer IKTS keramische Radialpumpenlaufräder.

hohen Temperaturen verarbeitungstechnisch anspruchsvolle Medien, wie etwa korrosive Chemikalien oder hochgradig mit abrasiven Partikeln angereicherte Suspensionen, befördern. Weitere potenzielle Anwendungen sind Komponenten von Düsen, Mühlen oder Brennern sowie grossvolumige Strukturbauteile für Hochpräzisionsanwendungen in der optischen Industrie. Quelle: Fraunhofer IKTS

Kontakt Jörg Adler Nichtoxidkeramik Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS Winterbergstrasse 28 DE-01277 Dresden Telefon +49 (0)3512553-7515 joerg.adler@ikts.fraunhofer.de www.ikts.fraunhofer.de

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WERKSTOFFE

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Wissenschaftler entwickeln neues Material

Superelastische Metalle ohne Ermüdungserscheinungen

Bild: AG Quandt

Forscher aus Deutschland und den USA haben eine superelastische Metalllegierung entwickelt, die sich millionenfach dehnen lässt und nach Entlastung jedes Mal wieder vollständig in die Ursprungsform zurückkehrt.

Filigrane Form aus der Titan-Nickel-Kupfer-Legierung.

Der zugrunde liegende superelastische Effekt des neuen Materials beruht auf einer durch mechanische Spannung erzeugten reversiblen Umwandlung der Kristallstruktur von einer hochsymmetrischen zu einer weniger symmetrischen Kristallstruktur. Bisher bekannte Legierungen zeigten ein deutlich stärkeres Ermüdungsverhalten. «Im Experiment liessen sich 0,02 Millimeter dicke Filme aus einer Titan-Nickel-Kupfer Legierung, hergestellt mit einem Dünnschicht-Abscheidungsprozess, über zehn Millionen Mal verformen, ohne signifikante Ermüdungserscheinungen zu zeigen», erklärt Christoph Chluba die Ergebnisse des Forschungsteams um Professor Eckhard Quandt, Arbeitsgruppe Anorganische Funktionsmaterialien an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Zusammen mit Kollegen der University of Maryland, USA, haben sie an der intelligenten Legierung gearbeitet.

der Herstellung des Materials werden Ausscheidungen einer Fremdphase erzeugt, welche durch ihre spezielle Kristallstruktur die jeweils vollständige Phasenumwandlung garantieren.» Dieses Material könnte auf vielfältige Art und Weise eingesetzt werden. Bei der Dehnung heizt sich das Material um zirka 10 Grad Celsius auf und bei der Entlastung entsprechend ab, was als elastokalorischer Effekt bezeichnet wird. Genau diese Abkühlung könnte für neuartige miniaturisierte Kühlanwendungen genutzt werden, die ohne gasförmige Kältemittel auskommen. Da das Kieler Material unbegrenzt oft verformt werden kann, wäre eine lange Lebensdauer eines solchen Kühlgerätes garantiert. Aufgrund seines hohen Wirkungsgrades könnte dieser neue Kühlungsmechanismus zur Energieeinsparung beitragen.

Anwendungen in der Medizin? Das Forschungsteam kann sich auch vorstellen, dass das superelastische Metall in der Medizin eingesetzt wird: Als künstliche Herzklappe zum Beispiel, die durch den Herzschlag einer sehr grossen Zyklenzahlen periodisch auftretender Verformungen ausgesetzt ist. Hierfür müsste das Material aber noch «biokompatibel» werden, so dass für diese Anwendung noch neue Legierungsentwicklung auf der Basis der gefundenen Materialien notwendig sein wird.

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Kühleffekt bei Materialentlastung Die Entdecker der hohen Reversibilität des Materials erklären den Effekt so: «Bei 9/2016

Das bessere Vakuum für jeDen roti

Quelle: Christian-AlbrechtsUniversität (CAU) zu Kiel

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18.07.2016 13:54:46

DIGITALISIERUNG

Chemieunternehmen im Wandel der Zeit

Industrie 4.0: Firmen unter Zugzwang

Bild: pixabay.com

Der digitale Wandel wirkt sich stark auf die Wettbewerbsfähigkeit der Chemieindustrie aus. Jetzt besteht dringend Handlungsbedarf!

Die Chemiebranche geht mit grossen Schritten in Richtung Digitalisierung.

Die Chemieindustrie tritt in ein neues Zeitalter: Waren in den vergangenen Jahren vor allem Übernahmen und Fusionen im Bereich der Life Sciences ein beherrschendes Thema, geht die Branche nun mit grossen Schritten in Richtung Digitalisierung. Die Zahl der digitalen Innovationen, die Einfluss auf die Chemieindustrie haben, wächst laufend: Sensoren beispielsweise überwachen in Echtzeit Produktqualitäten, die Präzisionslandwirtschaft verändert den Einsatz von Agrarchemikalien, 3D-Druck und andere digitale Werkzeuge schaffen neue Produktionsverfahren. Ähnlich wie die verar-

beitende Industrie erlebt nun auch die Chemiebranche einen durchgreifenden Wandel. Welche Chancen und Herausforderungen das für Unternehmen bringt, beschreiben die Experten von Roland Berger in ihrer neuen Publikation «Master the maze – Formulating a winning digital strategy in chemicals».

Thematik sensibilisiert. «Die Entscheider haben erkannt, dass digitale Technologien das Potenzial haben, die Chemie-Wertschöpfungskette dauerhaft zu verändern – von Forschung und Entwicklung über die Lieferkette und Produktion bis hin zu Marketing und Vertrieb», sagt Philipp Leutiger, Partner von Roland Berger.

Grosses Potenzial

Hype und Realität trennen

Die Chemiebranche ist eine wichtige Säule der globalen Wirtschaft. Ihr weltweites Geschäftsvolumen beträgt heute rund 2,3 Billionen Euro und dürfte bis 2035 weiter auf 5,6 Billionen Euro wachsen. Doch damit diese wichtige Industrie von ihrem Wachstum profitieren kann, sollte sie sich zukunftsfest aufstellen. «Bisher entscheiden die Optimierung von Produktionsanlagen oder die Preisgestaltung über den Erfolg von Chemieunternehmen», sagt Carolin Griese-Michels, Partner von Roland Berger. «Parallelen zur digitalen Welt der Internetunternehmen sind dabei auf den ersten Blick schwer auszumachen.» Doch die dramatischen Auswirkungen der Digitalisierung in anderen Branchen haben auch die meisten Chemie-CEOs für die

In einer Umfrage von Roland Berger gaben fast 60 Prozent der befragten Chemieunternehmen an, Bedarf für eine digitale Strategie zu haben. Gleichzeitig verfügt die Hälfte der Befragten über keine oder nur wenig Kompetenzen, um die Chancen der digitalen Transformation tatsächlich nutzen zu können. «Das ist aber entscheidend für Unternehmen, die wettbewerbsfähig bleiben wollen», erklärt Griese-Michels: «Es geht nicht nur darum, innovative Technologien anzuwenden. Vielmehr ist die zentrale Frage, wie Firmen die Realität vom Hype trennen können und wie sie die richtige Herangehensweise finden. Kurz: Was ist der Schlüssel zum Erfolg im digitalen Nebel.» www.rolandberger.com

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TERMINE

Kurse, Seminare und Workshops SEPTEMBER 2016 22.09.

Digitale Bildanalyse in der Elektronenmikroskopie Ort: Freising Veranstalter: Jeol GmbH Gute Änger 30, D-85356 Freising Telefon +49 8161 9845-0 info@jeol.de www.jeol.de

OKTOBER 2016 04.10.

Klassifi zierung nach Gefahrgutrecht Ort: Luzern Veranstalter: EcoServe International AG Pulverhausweg 13, CH-5033 Buchs Telefon +41 (0)62 837 08 10 info@ecoserve.ch, www.ecoserve.ch

05.10.

EDS-Analytik am Transmissionselektronenmikroskop Ort: Freising Veranstalter: Jeol GmbH Strasse Gute Änger 30, D-85356 Freising Telefon +49 8161 9845-0 info@jeol.de www.jeol.de

12.10.

Grundlagen Chemikalienrecht Ort: Buchs Veranstalter: EcoServe International AG Pulverhausweg 13, CH-5033 Buchs Telefon +41 (0)62 837 08 10 info@ecoserve.ch, www.ecoserve.ch

17.10.

Explosionsschutz: Grundlagen und Dokumentation Ort: Buchs Veranstalter: EcoServe International AG Pulverhausweg 13, CH-5033 Buchs Telefon +41 (0)62 837 08 10 info@ecoserve.ch, www.ecoserve.ch

18.10.

Workshop Titration (Potentiometrie) Ort: Zofingen Veranstalter: Metrohm Schweiz AG Bleiche West, CH-4800 Zofingen Telefon +41 (0)62 745 28 28 info@metrohm.ch, www.metrohm.ch

20.10.

The new world for In-Situ Applications: JEOL F2 & GATAN Ort: Freising Veranstalter: Jeol GmbH Gute Änger 30, D-85356 Freising Telefon +49 8161 9845-0 info@jeol.de www.jeol.de

20.10.

Workshop Ionenchromatographie Ort: Zofingen Veranstalter: Metrohm Schweiz AG Bleiche West, CH-4800 Zofingen Telefon +41 (0)62 745 28 28 info@metrohm.ch, www.metrohm.ch

21.10.

Gefahrgut Notfall: Richtig reagieren! Ort: Zofingen Veranstalter: EcoServe International AG Pulverhausweg 13, CH-5033 Buchs Telefon +41 (0)62 837 08 10 info@ecoserve.ch, www.ecoserve.ch

24.10.

Grundlagen der Interpretation von NMR-Spektren Ort: Basel Veranstalter: Schweizerische Chemische Gesellschaft (SCG) Überlandstrasse 133, CH-8600 Dübendorf Telefon +41 (0)58 765 52 00 infodas@eawag.ch, www.scg.ch/kurse

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SCV Ressort Weiterbildung

Angebot der Schweizerischen Chemischen Gesellschaft SCV Nordwestschweiz – Division Analytische Wissenschaften Martin Nagel ist neues Vorstandsmitglied Wir möchten unsere Spektroskopie Teilnahmegebühren: Inbegriffen: Lizenzgebühren, Mitglieder auf einen La Spectrométrie de Masse: les neuen Kurs in franDer SCV Nordwestschweiz hat fondamentaux et les Applicazösischer Sprache seit Kurzem ein neues Vor- tions, Genève, 7 octobre 2016: hinweisen: standsmitglied, nämlich den http://scg.ch/kurse/2016-sp13f 59-jährigen Martin Nagel, der Enseignant: Prof. Gérard Hopfauf reiche Erfahrungen in der gartner, Université de Genève, Chemiebranche zurückblicken Genève kann. Geboren wurde Martin Nagel vor bald einmal 60 Jahren überraschenderweise Sektion in WinniNordwestschweiz peg, denn in den 1950-er Jahren waren seine Eltern nach Kanada ausgewandert. Wieder zurück in der Schweiz begann Unter er 1978 derbeiFührung der Ciba-Geigy der Wirth’s AG Datum: Freitag, den 7. Oktober Huus eine Lehre GmbHals findet Chemikant. am Freitag, Im 2016 engagierten Chemikanten, der 7. Jahre Oktober, 1996 erfolgte im Zunftgalgen die Fusion Treffpunkt: zeitweise auch St. Alban-RheinMitglied der von Ciba undDegustation Sandoz zu NovarPersonalvertretung Basel war, war es Rhein eine und weg, ein tis und Käseseminar Martin Nagel statt.setzte Das einim Beginn: noch zu 17 früh, Uhrseine Hände in malige neu gegründeten Ambiente lädt Unternehdabei Kosten: CHF zu 35.–/für den Schoss legen.LernenZuerst men Verweilen seine Arbeitein. fort.Ebenfalls Im Jahr de zum beiGratis Nemensis und später bei 2000 legte Novartis der Siegfried immer sind AGLernende gab es für herzihn erfahren wir aus ersterseinen Hand Wie einen willkommen. Wiedereinstieg. Zuerst Agrarbereich Näheres übermit dieAstraZeneca Geschichte lich der zusammen, Produkte. Syngenta entstand, war er für die Inbetriebnahme Der und Galgen auch fürder Martin E. Zunft Nagel zugab Fieines Produktionsneubaus verschern es einebefi weitere ndet sich Veränderung: am Rhein- Anmeldung antwortlich bis und zum heute kümbord am St. Alban-Rheinweg mert er sich vor2016 allem Er wechselte zum Agrounter- 15. September an:um den nehmenvom an den FormulierungsSchläpfer unweit Restaurant «Zum Andreas reibungslosen Ablauf verschiestandort in Sternen» Münchwilen 189 Goldenen und(AG). dem Riehenring dener Produktionsstrassen. Vor einem Jahr der wurde dort CH-4058 Der Region Nordwestschweiz Basel Landungssteg St. er AlbanFähre. +41Nagel (0)61dabei 534 22 38 frühpensioniert, doch für den Telefon war Martin nicht

1 Kurstag: Einzelmitgliedschaft SCV nur arbeitstechnisch,beim sondern oder FLB CHF 510.–, der ganauch privat während zen Zeit sehr verbunden. Nichtmitglieder CHF 630.–Aufgewachsen in Trimbach lebt zuzüglich % MWSt. der Vater 8zweier erwachsener Kinder und eines fünf Jahre alten Enkels heute zusammen mit seiner Frau Marlis in Wisen (SO) in der Nähe des Hauensteins. Zu seinen Hobbies gehören – neben der Familie – Bahn- und Schiffsreisen, Wine & Dine, Kochen oder die Natur und das Wandern. Bei letzteren Aktivitäten kommt eine weitere Freizeitbeschäftigung Martin Nagels, nämlich die Pilzkunde und das Sammeln von Pilzen, zum Zuge. Seit ein paar Jahren ist er deshalb auch Mitglied des Pilzvereins Olten und Mitglied deren technischen Kommission. Seit über dreissig Jahren ist der engagierte Familienvater, der 1993 noch einen Abschluss in Informatik und 1999 einen in Betriebswirtschaft absolvierte, GSM 70 71 Mitglied +41 des (0)78 SCV 697 Nordwestnordwestschweiz@cp-technoschweiz und seit diesem Jahr loge.ch dessen Vorstandsmitglied. Aus-

Tagungsunterlagen, Pausengetränke und Mittagessen serdem ist er auch Mitglied der Unia sowie Genossenschafter und Sektionsmitglied von Mobility Car Sharing Olten. Dazu bewogen im Vorstand Anmeldeformular: des SCV Nordwestschweiz mitscg.ch/kursanmeldung zuwirken, hat Martin Nagel – neben seinen zahlreichen beruflichen und politischen Erfahrungen in der Chemiebranche – vor allem die strukturellen Veränderungen im SCV Nordwestschweiz: Andreas Schläpfer habe das lange Zeit vakante Präsidium übernommen und da sei er angefragt worden, ob er nicht im Vorstand mitarbeiten möchte. «Dadurch», so sagt Martin Nagel, «ist Andreas etwas entlastet und ich werde mich innerhalb des Vorstands um einige für den SCV gesellschaftlich relevante Themen kümmern. Uns allen ist es zum Beispiel ein grosses Anliegen, dass wieder vermehrt junge Leute dem Verband beitreten, ihre Ideen einbringen und wir sie Fürmit denunseSCV ren Erfahrungen unterstützen Sektion Nordwestschweiz können». mü. Andreas Schläpfer

Degustation und Seminar über verschiedene Käse

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Sektion Nordwestschweiz

Unser Whiskyseminar – genussvoll und lehrreich Mitte November ist in der Brauerei Whisky angesagt. Im Beisein von rund 60 Gästen setzt Braumeister F lorian Schmid den Sud für unseren Beer-Single Malt an. Der ausgewiesene Whiskyspezialist Urs Ullrich referiert über die typischen Whiskyregionen Schottlands 9/2016

(mit ausführlicher Degustation), Istvan Akos unterhält mit seiner Diaschau und die Wirtin Yolande Guillaume verwöhnt mit einem guten Nachtessen und feinen Bieren. Am Schluss berichtet Brenner Lorenz Humbel über die Destillation und den Reifeprozess des Whiskys, den die Teilnehmerinnen und Teilnehmer drei Jahre nach dem Anlass in Form einer Flasche bekommen.

Datum: Mittwoch, den 9. November 2016 Treffpunkt: Brauerei Unser Bier, Basel Dauer des Seminars: 18.00 bis 22.30 Uhr Kosten: CHF 160.– inkl. der 70-cl-Flasche Whisky drei Jahre später / für Lernende gratis

Anmeldung bis zum 1. November 2016 an: Andreas Schläpfer Riehenring 189 CH-4058 Basel Telefon +41 (0)61 534 22 38 GSM +41 (0)78 697 70 71 nordwestschweiz@cp-technologe.ch

Wie immer sind Lernende herzlich willkommen.

Für den SCV Sektion Nordwestschweiz Andreas Schläpfer 117

VERBANDSSEITE

Sektion Nordwestschweiz

Gelungene Führung im Spalentor in Basel Ende Juli 2016 trafen wir uns für eine Führung im Spalentor in Basel. Organisiert wurde diese einmal mehr durch Basel Tourismus. Das Spalentor wurde im Zuge der Errichtung des äusseren Grossbasler Mauerrings, so war an der Führung zu erfahren, im späten 14. Jahrhundert erbaut. Die Stadtmauer schloss deshalb beidseitig direkt an die zwei Flankentürme des Tores an. In der Wachtordnung von 1374 ist noch nicht von einem Tor die Rede, sondern nur von «anderen Türmen». Erst im Jahr 1387 erscheint erstmals das

Spalentor namentlich mit einem Waffeninventar. Der Bau wurde vermutlich im Jahr 1398

Das Spalentor in Basel.

abgeschlossen. Ein Hinweis dafür ist etwa eine Glasmalerei aus dem 16. Jahrhundert, auf der diese Jahreszahl vermerkt ist. An dieser Stelle danke ich im Namen des SCV Nordwestschweiz allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern für ihre Beteiligung an der Führung und ich freue mich, Sie bei einem anderen Anlass wieder begrüssen zu dürfen.

Für den SCV Sektion Nordwestschweiz Andreas Schläpfer

Das noch funktionsfähige Fallgitter im Spalentor.

Sektion Nordwestschweiz

«Die Schweiz brennt»: Besuch in der Destillerie Zuber Diesen Herbst organisieren wir eine Führung in der Brennerei Zuber AG in Arisdorf. Mit ihren destillierten Produkten gewinnt die Ernst Zuber AG regelmässig Medaillen an grossen nationalen Prämierungen. In diesem Jahr brillierten der Zwetschgenbrand, der Cherry Brandy und das Himbeer-Likör und erhielten Goldmedaillen. Durch die landwirtschaftliche Sachkenntnis und die Beziehungen zu Bauern, Grosshandel und Politik spielte Ernst Zuber eine aktive Rolle im regionalen Lebensmittelhandel in den 1930-er Jahren. Seit der Gründung betreibt die Ernst Zuber AG deshalb einen En118

gros-Handel mit Obst aus der Region Nordwestschweiz.

Nähere Infos unter folgendem Link: www.zuber-ag.ch Datum: Samstag, den 12. November 2016 Treffpunkt: Brennerei Zuber, Arisdorf Beginn der Führung: 11 Uhr Kostenfrei, wie immer sind Lernende herzlich willkommen. Anmeldung bis zum 10. November 2016 an: Andreas Schläpfer Riehenring 189 CH-4058 Basel

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Für den SCV Sektion Nordwestschweiz Andreas Schläpfer 9/2016

VERBANDSSEITE

Sektion Fricktal

Familienausflug in die Umweltarena Spreitenbach

Tipps für Nachhaltigkeit im Alltag und Antworten auf Fragen zum Thema Energie und Umwelt – besonders für Familien lohnt ein Besuch der Umwelt Arena in Spreitenbach. In einem futuristisch anmutenden Gebäude erleben die Besucherinnen und Besucher das Thema Nachhaltigkeit in spannenden, interaktiven Ausstellungen. Die verschiedenen Bereiche der Umwelt Arena zeigen auf, welche Auswirkungen das tägliche Verhalten auf die Umwelt hat: Wie schont man Ressourcen durch nachhaltigen Konsum? Welche

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Technologien helfen beim Energie-Sparen im Alltag? Warum ist es wichtig, den Abfall zu trennen? Eine weitere Ausstellung veranschaulicht, wie aus

Biomasse, Sonnenlicht oder Wind Energie gewonnen wird und wie diese sich im Alltag nutzen lässt. Ein besonderes Highlight für Kinder ist die «Energie-Rutschbahn», die spielerisch die Herstellung von Strom demonstriert. Start ist um 10 Uhr: Treffpunkt wird im Café Melange in Bad Säckingen zu einem gemeinsamen Brunch sein. Frisch gestärkt fahren wir dann nach Spreitenbach zur Umweltarena.

Diese steht dann zur individuellen freien Besichtigung zur Verfügung. Mitglieder bezahlen CHF 10.–, Kinder bis 16 Jahre sind kostenlos mit von der Partie! Die Teilnehmerzahl ist begrenzt! Weitere Informationen unter www.umweltarena.ch! Jetzt anmelden bei Daniel Giebson D.Gipsy@t-online.de oder +49 7761 57898 oder bei: dieter.brunner@dsm.com Der Vorstand Sektion Fricktal

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trische Analyse durch ein spezialisiertes Labor nicht mehr nötig. Zusätzlich ermöglicht die Massendetektion während der initialen Schritte eine noch spezifischere Fraktionssammlung, wodurch weniger Fraktionen weiter prozessiert werden müssen. Der Verity® 1900 MS Detektor hat weniger Systemanforderungen als traditionelle Single-Quadrupol Massenspektrometer, was zu einer starken Kostenreduktion bei der Anschaffung führt. Er ist einfacher zu warten als herkömmliche Geräte (zum Beispiel sind keine Ölwechsel notwendig), was die Ausfallzeit des Systems signifikant reduziert, die Produktivität erhöht und zusätzlich Kosten senkt. Viele Routinewartungen können vom Kunden in Eigenregie durchgeführt werden, ein Besuch durch einen Servicetechniker ist in den meisten Fällen nicht mehr nötig. Wie Thomas Rawlins, Associate Product Line Manager bei Gilson sagt: «Ich freue mich sehr Wissenschaftlern dieses neue Produkt anbieten zu können. Es wird ihre Denkweise über Massenspektrometrie nachhaltig verändern. Mit chip-basierten Massenspektrometern sind die Anforderungen an die Infrastruktur vor Ort, Wartungskosten, sowie Stellfläche ähnlich wie bei einem normalen UV/Vis Detektor. Kein Vergleich zu herkömmlichen Single-Quadrupol Massenspektrometern! Der Verity® 1900 MS Detektor ist einfach kombinierbar mit unseren präparativen Gilson HPLC Systemen. Mit einem Massenbereich von 50–800 amu und der Fähigkeit gleichzeitig einen kompletten Scan und vier SIM-Kanäle laufen zu lassen, ist der Verity® 1900 MS Detektor eine leistungsstarke Komponente für den Laboralltag und eine grosse Hilfe bei der Identifikation von Molekülen.

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Densorb Caddy von Denios: Bindemittel immer zur Hand Sorbents sind eine effektive und schnelle Möglichkeit, auslaufende oder verschüttete Flüssigkeiten zu binden und aufzunehmen. Gefährdungen am Arbeitsplatz oder Umweltschäden können durch Densorb-Produkte von Denios eingedämmt oder verhindert werden, wenn diese schnell zur Hand sind. Mit dem Densorb Caddy schafft der Marktführer für Umweltschutz und Sicherheit ein mobiles Notfallset für den betrieblichen Einsatz. Der Bindemittel-Vorratswagen Densorb Caddy ist die mobile Kombination aus Schrank und Abrollständer. Er ist komplett mit Bindemitteln gefüllt und deckt damit sauber, sicher und langfristig den täglichen Bedarf in Lager, Produktion, Werkstatt und Labor. Dabei benötigt er mit seinen kompakten Abmessungen kaum Platz. Die grosse Tür mit Magnetverschluss ermöglicht den schnellen Zugriff auf praktische Abrisse von der Bin-

devliesrolle und 2× 100 Bindevliesmatten. Der ergonomische Handgriff des Caddys kann auch mit Schutzhandschuhen sicher gefasst werden. Der Caddy ist in den drei Bestückungs-Varianten Öl, Universal und Spezial erhältlich. Zwei treppengängige Lauf- und zwei Lenkrollen garantieren höchste Mobilität. Densorb Bindevliese sind leistungsstarke Partner im Kampf ge-

gen ausgelaufene Flüssigkeiten. Mit den drei Sorten Universal, Öl und Spezial ist das Sortiment ideal auf aufzunehmende Flüssigkeiten abgestimmt. Densorb Universal ist vielseitig einsetzbar und nimmt wässrige und ölhaltige Medien auf. Densorb Öl absorbiert nur Flüssigkeiten auf Kohlenwasserstoffbasis wie Öl und Benzin und stösst Wasser ab. Damit ist diese Variante besonders für den Einsatz auf Gewässern geeignet. Densorb Öl schwimmt sogar in gesättigtem Zustand. Densorb Spezial ist resistent gegen viele aggressive Chemikalien und kommt daher verstärkt in Laboren und der chemischen Industrie zum Einsatz. Wer Densorb testen möchte, kann im Online-Shop der Denios AG ein kostenloses Musterset anfordern. Als Hersteller und Anbieter richtungsweisender Umweltprodukte leistet Denios gemeinsam mit sei-

nen Kunden einen Beitrag zum täglichen Umweltschutz im Betrieb und der Sicherheit von Mitarbeitenden. Der Leitsatz dabei: nachhaltiger Schutz beginnt bereits am Arbeitsplatz – mit den richtigen Produkten und der Überzeugung, dass unser natürlicher Lebensraum unter allen Umständen für spätere Generationen erhalten werden muss. Alle Denios-Produkte im Shop, umfangreiche Informationen zu Gefahrstofflagerung und Handling sowie die aktuelle Gesetzeslage finden sich im Web-Portal.

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«Leistung auf einem ganz neuen Level» – das bietet Omnis, die neue, modulare Plattform für die nasschemische Laboranalytik von Metrohm. Mit Omnis richtet sich der Weltmarktführer in der Titration an alle Anwender, vom kleinen Prüflabor in der Industrie bis zum grossen Auftragslabor: Je nach Bedarf lässt sich Omnis vom einfachen Stand-alone-Titrator zum vollautomatisierten Roboter ausbauen, der maximal 175 Proben abarbeitet 14:52 und dabei bis zu 4 Analysen gleichzeitig durchführt. Omnis ermöglicht einen bislang unerreichten Probendurchsatz. Der Omnis-Probenroboter bedient nach dem Pick-and-place-Prinzip kontinuierlich bis zu 4 Arbeitsstationen, an denen bis zu 4 Analysen parallel durchgeführt werden können. Erkennt Omnis freie Kapazität an einer Arbeitsstation, wird diese automatisch für die nächste Analyse genutzt. Omnis macht mit einem patentierten Liquid Adapter den Reagenzwechsel so sicher wie nie zuvor, weil keine Flaschen mit potenziell gefährlichem Inhalt mehr geöffnet werden müssen: Beim Reagenzwechsel wird der Liquid Adapter einfach auf das passende Gegenstück auf dem Deckel des versiegelten Originalgebindes aufgesteckt. Mehr noch: Mit dem Einrasten des Liquid Adapters liest Omnis die auf einem RFID-Chip gespeicherten Informationen zum Flascheninhalt aus und hinterlegt diese in der Software. Mit der automatischen Identifikation und Überprüfung der Reagenzien schliesst OMNIS die letzte Lücke in der Rückführbarkeit der gesamten Analyse.

Omnis lässt sich intuitiv bedienen. Hierfür ist die gesamte Hardware in der Software grafisch abgebildet. Arbeitssysteme lassen sich denkbar einfach konfigurieren, indem die betreffenden Komponenten per Drag-and-drop in den Arbeitsbereich gezogen oder auf der berührungssensitiven Oberfläche der Touch-Control-Bedieneinheit mit dem Finger dorthin bewegt werden. Nach demselben Prinzip funktioniert auch der grafische Methodeneditor: Per Drag-and-drop wählt der Anwender Befehl für Befehl aus und stellt sich so «seine» Methode zusammen. Omnis stellt die Probe in den Mittelpunkt. Das bedeutet, dass Omnis methodenübergreifend die Ergebnisse für sämtliche interessierenden Parameter zusammenträgt und mit der betreffenden Probe verknüpft. Das spart Zeit und Mühe, weil auf diese Weise alle Fragen des Anwenders an die Probe auf einen Blick beantwortet werden. Als einziger Hersteller weltweit bietet Metrohm Geräte und Software für alle Methoden der Ionenanalytik. Mit Omnis lanciert Metrohm als erster Anbieter eine Systemlösung, die das gesamte Spektrum der Ionenanalytik auf einer gemeinsamen modularen Plattform vereinen wird. An der ILMAC 2016 in Basel ist Metrohm in der Halle 1.1, Stand B151, anzutreffen. Metrohm Schweiz AG Bleiche West 4800 Zofingen Telefon +41 (0)62 745 28 28 Telefax +41 (0)62 745 28 00 info@metrohm.ch www.metrohm.com/de-ch

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PRODUKTE

PräzisionsDatenlogger und Thermometer Das neue Duran Tilt Media Flaschensystem

Nach dem Motto: «Mehr Sicherheit im Handumdrehen» präsentierte die Duran Group GmbH kürzlich ihre neueste Innovation: Das einzigartige Duran® Tilt Media Bottle System, das speziell für die Herstellung von Zellkulturmedien entwickelt wurde. Biosicherheitsbänke und Reinlufthauben sind für das Arbeiten mit Zellkulturen unter sterilen Bedingungen unumgänglich. Diese ein-

geschränkte Arbeitsumgebung erschwert die Arbeit des Forschers erheblich und gestaltet diese oftmals kompliziert und zeitraubend. Die neue Duran® Tilt Flasche verändert alles – denn sie ist die einzige Zellkulturmedien-Flasche, die in zwei Positionen verwendet werden kann: Aufrecht stehend oder um 45 ° gekippt. Die grosse GL 56 Öffnung und die einzigartige 45 ° Tilt Position ermöglichen ab sofort ein einfaches Pipettieren – auch unter eingeschränkten Arbeitsbedingungen. Die 500 ml Duran® Tilt Flasche ist aus nicht-zytotoxischem Borosilikatglas 3.3 hergestellt und ermöglicht aufgrund seiner Eigenschaften die Wiederverwendbarkeit und die Reduzierung der Gesamtkosten im Produktlebenszyklus. Durch die kompakte Form ist die Duran® Tilt Flasche platzsparend und somit auch perfekt für die Aufbewahrung und Lagerung geeignet.

Die Volumen-Skalierung ist sowohl in der aufrechten als auch in der gekippten Position gut sichtbar. Der ergonomisch geformte Schraubverschluss ermöglicht ein benutzerfreundliches Öffnen und Schliessen. Eine abnehmbare Silikon-Lichtschutzhülle verhindert schädliche Einflüsse von Licht und erhöht zusätzlich die Griffsicherheit. Die eindeutige Kennzeichnung der einzelnen Zellkulturmedien-Flaschen wird durch die bedruckbaren GL 56 Verschlussetiketten und die farbenfrohen Bottle-Tags sichergestellt. Erfahren Sie mehr über das neue Duran® Tilt Flaschensystem unter www.duran-tilt.com

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PlasmaQuant® MS – Eco Plasma von Analytik Jena setzt Massstäbe in der ICP-MS

Analytik Jena hat mit der Einführung des PlasmaQuant ® MS sein Portfolio um die ICP-MS ergänzt. Das neu entwickelte Massenspektrometer mit patentiertem Halbleitergenerator zur Erzeugung des induktiv gekoppelten Plasmas setzt Massstäbe in der ICP-MS. Der hocheffi ziente RF Generator erzeugt ein robustes, neutrales Plasma mit einem Argonbedarf von <10 l/min Plasma- und Kühlgas. Damit wird gegenüber kon-

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ventionellen induktiv gekoppelten Plasmen der Argonverbrauch auf die Hälfte reduziert. Das leistungsstarke Plasma ist ideal für die Analyse von flüssigen Proben, zeigt seine Stärken aber ebenfalls bei der Analyse von Nanopartikeln und partikulären Aerosolen zum Beispiel bei Kopplung mit Laserablation. Das neue Eco Plasma schont Ressourcen und optimiert damit auch die Betriebskosten des Sys-

tems, ohne die bewährte Leistung des PlasmaQuant ® MS zu beeinflussen. – Moderner, frei laufender 27 MHz Halbleitergenerator – Robustes, neutrales Plasma für optimale kinetische Energieverteilung der Analytionen – 50 Prozent weniger Argonbedarf bei opimaler Leistung des ICP – Effiziente Ionisierung verschiedenster Matrizes – Variable Plasmaenergie, stufenlos zwischen 0,3 und 1,6 KW wählbar – Robuste Analyse von organischen Matrizes ohne Änderung der Fackelkonfiguration – Aerosolverdünnung für matrixreiche, höher konzentrierte Proben

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PRODUKTE

Vacuubrand-Katalog 2016/2017 über Vakuumtechnik im System Die HAUG Ringelektrode EI RE sorgt für einen sauberen Pulverfall und einen Schüttkegel wie es sich gehört. „Nichts geht daneben, nichts bleibt irgendwo kleben“ Kontaktieren Sie uns, wir finden eine Lösung!

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Mit über 50 Jahren Erfahrung in Entwicklung und Fertigung steht Vacuubrand für das weltweit umfassendste Programm an Vakuumlösungen für das Labor. Im ganz neuen Look präsentiert sich ab sofort der Katalog 2016/2017 von Vacuubrand. Die übersichtliche Publikation ist wieder ein gelungenes Nachschlagewerk für die Vakuumtechnik in Grob- und Feinvakuum. Über 200 Seiten informieren über die neuesten Entwicklungen und Trends in der Vakuumtechnik, wie beispielsweise die neuen Vakuum-Messgeräte Vacuu•View® mit integrierten chemiebeständigen Sensoren. Die neuen, drehzahlgeregelten Atex Vario® Chemie-Membranpumpen für den Einsatz in

explosionsgefährdeten Bereichen erhalten ebenso einen eigenen Bereich, wie die Fernsteuerung für Vakuumpumpstände unter der Rubrik Messgeräte und Controller. Das Kapitel «Vakuum nach Mass» informiert über viele Applikationen bei denen Vakuumtechnik zum Einsatz kommt. Ein Auszug davon sind die Rubriken Filtration, Rotationsverdampfung, Trocknung, Gefriertrocknung, Konzentration, Vakuumnetzwerke für Labore und Kilolabor. Das Bestellformular für die gedruckte Version, den Link zum Online-Blätterkatalog oder zur Download-Version als pdf finden Sie auf www.vacuubrand.com. Vacuubrand ist an der ILMAC 2016 in Halle 1.1, Stand C 186 anzutreffen.

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Dynamische Verdünnungen erstellen mit dem HEMO-DIL von Hemotec Hemotec hat auf Wunsch seiner Kunden einen dynamischen Dilutor neu entwickelt. Mit dem HEMO-DIL ist es möglich, konzentrierte Proben computergesteuert zu verdünnen, zu mischen und anschliessend direkt in einem Detektor, zum Beispiel in einem Spektralphotometer, zu analysieren.

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Der HEMO-DIL arbeitet mit Spritzengrössen von 0,5 ml bis 10 ml. Verdünnungen von 1:25 und höher sind daher mit hoher Präzision möglich. Der Einsatz des HEMO-DIL bietet sich überall dort an, wo Proben automatisch verdünnt und anschliessend analysiert werden müssen. Zusätzliche Arbeiten wie das Mischen und Transferieren der Probe in eine Küvette entfallen. Der HEMO-DIL ermöglicht ein effizientes und präzises Arbeiten mit geringem Aufwand.

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PRODUKTE

Kontaminationsfreie Produktentleerung aus Filtrations- und Trocknungsapparaten Der Einsatz von Glove-Box-Systemen bietet bei der Entleerung und Restschichtentfernung hochaktiver Substanzen aus Filter oder Trocknern einen optimalen Schutz für das Bedienpersonal. In der pharmazeutischen Industrie werden zunehmend Substanzen verarbeitet, die eine extrem toxische oder ausgeprägte pharmakologische Wirkung besitzen. Die sichere Handhabung durch eine Abtrennung der Prozesse von der Umgebung gewinnt daher immer mehr an Bedeutung. Diesem Trend folgend liefert De Dietrich Process Systems Glove-Boxen und Isolatoren, die speziell für Filtrations- und Trocknungsapparate konzipiert sind. Durch den Einsatz dieser Systeme kann ein optimaler Schutz für das Bedienpersonal an Anlagen für die

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Herstellung von Feinchemikalien und Wirkstoffen gewährt werden.

Je nach Kategorie des geforderten Personenschutzes kommen dabei Systeme mit einer und – für besonders aktive Substanzen – mit zwei Kammern für die Entleerung in Gebinden zum Einsatz. Der Eingriff und das Arbeiten innerhalb der Kammer erfolgt über Handschuhe, die in der Frontscheibe aus Sicherheitsglas angeordnet sind. Proben und Kleingegenständen können mit Rapid Transfer Ports (RTP’s/α- oder β-Ports), Doppelklappenventilen oder durch geeignete Endlosfolien-Systeme ein- und ausgeschleust werden. Für die Handhabung von Produkten und Lösemitteln, die mit Luftsauerstoff explosionsfähige Gemische bilden, erfolgt eine Inertisierung des Arbeitsbereichs mit Stickstoff. Da zur Aufrechterhaltung des Personenschutzes ein be-

stimmtes Druckniveau erforderlich ist, wird die Stickstoffspülung auf Druck und Durchfluss überwacht. Über die Gasspülung mitgetragene Partikel werden über integrierte HEPA-Filter abgeschieden. Eine spezielle Bauform ermöglicht es, diese Filter kontaminationsfrei zu wechseln. Auf der Ilmac präsentieren wir eine Glove-Box, die speziell für den Einsatz an unseren mobilen Labor-, Filter- und Trocknungsanlagen konzipiert worden ist.

De Dietrich Process Systems AG Grüngenstrasse 17 CH-4416 Bubendorf Telefon +41 (0)61 925 11 11 Telefax +41 (0)61 921 99 40 lars.voges@rosenmund.com www.dedietrich.com

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Speziell bei Aufschlüssen unter hohem Druck und Temperatur ist die Kontrolle aller Reaktionsparameter ein Muss um Spontanreaktionen möglichst frühzeitig abzufangen. Die SpeedwaveXpert misst die Probentemperaturen und Probendrücke in allen einzelnen Aufschlussgefässen in Echtzeit mit Hilfe von patentierten optischen Messtechniken (als zusätzliche Sicherheit wird auch die Aussentemperatur der Gefässe überwacht). Aufgrund dieser Daten wird die Magnetronleistung kontinuierlich angepasst. Der robuste Schwenkdeckel mit Sicherheitsverriegelung bietet optimale Sicherheit. Dank zwei kontinuierlich regelbarer Magnetrone mit einer Leistung von 2000 W werden die Proben schnell und sicher aufgeschlossen. Die Lüfter der Xpert werden dynamisch in Abhängigkeit der Magnetrontemperatur reguliert. Durch das innovative Top-Loading-Design können die Aufschlussgefässe einzeln in den Rotor im Ofenraum eingesetzt werden. Ein aufwändiges Bestü-

cken und Zentrieren des Rotors sowie der Anschluss von zerbrechlichen Sensoren gehören der Vergangenheit an. Als einziger Hersteller fertigt Berghof seine Mikrowellenaufschlussbehälter werkseigenen komplett aus TFM/PTFE. Alle Druckgefässe bestehen aus nur drei Teilen. Sie sind manuell und ohne Werkzeuge einfach zu öffnen und zu verschliessen. Nach dem Aufschluss wird der Restdruck kontrolliert und für den Anwender sicher abgeblasen. Gefässe sind von 10 ml bis 100 ml Grösse erhältlich (bis 100 bar und 300 °C). An der ILMAC in Basel ist die Hil-Trade GmbH in Halle 1.1 an Stand D210 anzutreffen.

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Sandvik Supercooling-Verfahren für das Verfestigen unterkühlender Schmelzen Als unterkühlende Schmelzen bezeichnet man die Schmelzen chemischer Produkte, welche sich auch bei Abkühlung unter den Schmelzpunkt nicht verfestigen lassen. Das sind zum Beispiel Antioxidantien, die als Stabilisatoren in der Kunststoff- und Gummi-Industrie eingesetzt werden. Ohne diese Zusätze würden zum Beispiel Autoreifen unelastisch und von kurzer Lebensdauer sein. Andere Produkte, welche mit diesem Verfahren verfestigt werden, sind Agrarchemikalien, Kunststoff-Additive oder Fotochemikalien. Die automatisch arbeitenden Anlagen rund um den Rotoform® 4G SC bestehen im Wesentlichen aus

der Heiz- und Kühl-Einrichtung, dem Vorkristallisator, dem Rotoform 4G SC selbst und dem Stahlbandkühler, sowie einer programmierbaren Steuerung. Im Supercooling-Verfahren wird ein homogener Brei aus Kristallen und Restschmelze erzeugt. Diese Masse lässt sich mit dem Rotoform SC in Form von Tropfen auf ein kontinuierlich laufendes Stahlband ablegen und verfestigt sich dort in Form von Pastillen. Der wichtigste Punkt ist dabei die Konstanthaltung und Überwachung der Temperatur des Kristalle-Schmelze-Breies. Dazu sind alle Rohrleitungen isoliert, und die Rotorblätter des Vorkristallisators werden beheizt, während

Der Kristallisator ist ein wichtiges Element, um unterkühlende Schmelzen zu verfestigen.

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Antioxidantien sind ein typisches Beispiel für unterkühlende Schmelzen, hier in Pastillenform.

die Aussenwand des Kristallisators gekühlt wird. Diese Massnahmen garantieren eine hohe und gleichmässige Produkt-Qualität. Sandvik liefert dabei die gesamte Anlage für den Verfestigungsprozess, mit dem eine kontinuierliche Produktion mit geringer Überwachung ermöglicht wird. Sandvik Process Systems Sandvik MaterialsTechnology Deutschland GmbH P.O. Box 4262 Salierstrasse 35 D-70736 Fellbach Telefon +49 711 5105 148 Fax +49 711 5105 28 148 www.processsystems.sandvik.com

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PRODUKTE

Grosse Palette an Probenflaschen und Tropfflaschen

Zinsser Analytic bietet eine grosse Palette an gasdichten und 100 Prozent auslaufsicheren Flaschen für

die Probenvorbereitung. Polyvials® V werden aus hochreinem Niederdruck-Polyethylen in einem modernen Herstellungsverfahren mit strengen Qualitätskriterien gefertigt. Sie sind in den Farben Natur und Schwarz erhältlich. Die Polyvials® V sind mit einem speziellen Verschlusssystem ausgestattet, das eine vollständige Abdichtung bei sehr niedrigen Temperaturen (–50 °C) und bei geringem Druck gewährleistet. Micro-Polyvials sind speziell für die Lagerung und Verpackung von sehr kleinen Volumina, 1,5 ml, entwickelt worden. Sie werden aus

hochreinem Polypropylen, ohne Zusatz von Regenerat, hergestellt. Das Design der Verschlusskappe sorgt für höchste Dichte, ohne Septen oder Dichtringe. Für eine bessere Identifikation sind die Verschlusskappen in verschiedenen Farben erhältlich. Qualydrops® sind hochwertige Tropfflaschen aus reinem Polyethylen, die präzise, uniforme Tropfen gewährleisten. Der Flaschenhals der Qualydrops® wurde speziell designt, um die Tropfspitzen möglichst eng am Flaschenhals anliegen zu lassen und dadurch absolute Dichte zu ermöglichen.

Alle Probeflaschen werden in Deutschland produziert und können kurzfristig geliefert werden. Staffelpreise sind auf Anfrage erhältlich. Besuchen Sie uns auf der MipTec, die vom 20. bis 22. September in Baselstattfindet: Standnummer B41.

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Mikrowellen-Aufschlüsse von Mikroproben Mikrowellenaufschlüsse zur Elementbestimmung sind aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten im Laboralltag nicht mehr wegzu-

denken. Für nahezu alle Probenarten wurden Behältersysteme sowie Mess- und Regeltechnik entwickelt, um sicher und reproduzierbar zu arbeiten. Lediglich für den Aufschluss von Mikroproben, also Proben im Massstab von wenigen µg oder µl, d. h. einzelne Tröpfchen oder Körnchen, fehlte bislang das nötige Equipment. Nun hat CEM für den Einsatz im Mikrowellenaufschluss-System Discover SP-D für die verschiedensten Anwen-

dungen wie Zellproben, Fingernägel, Haare, Blut und Gewebe/Biopsien sowie Urin eine Speziallösung entwickelt. In einen besonders kleinen Quarzbehälter werden beispielweise 50 µg Probe mit 200 µl Salpetersäure in nur 5 Minuten Aufschlusszeit aufgeschlossen. Der Quarzbehälter zeichnet sich durch eine hohe Reinheit und einfache Reinigung und damit verbunden das Verhindern von Memoryeffekten aus. Hinzu kommt eine Minimierung von Fehlerquellen

durch das Auffüllen im Quarzgefäss bis zur Füllmarke und ein Bedienerkomfort durch das Verwenden im Autosampler der ICP-MS. CEM GmbH Carl-Friedrich-Gauss-Str. 9 D-47475 Kamp-Lintfort Telefon + 49 28 42 - 96 44 24 Telefax + 49 28 42 - 96 44 11 info@cem.de www.cem.de www.die-mikrowelle.de

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