Spektroskopische Spitzentechnologie für die Pharmaindustrie

(openPR) Stuttgart/Esslingen am Neckar - Infrarot-Spektroskopie im mittleren Infrarot-Bereich ist ein sensitives und spezifisches spektroskopisches Verfahren zur Messung wässriger oder organischer Proben. Die micro-biolytics GmbH hat diese Methode weiterentwickelt und sie erstmals für die Industrie einsetzbar gemacht. Seit September 2007 im Esslinger Life Science Center ansässig, bietet das Unternehmen auf Basis seiner patentierten AquaSpec-Technologie vollautomatisierte Analyzer und Auswertungssysteme für den Einsatz in der pharmazeutischen Wirkstoffentwicklung, in der Prozesskontrolle und der medizinischen Diagnostik an. Mit Hilfe von Netzwerken, allen voran der BioRegio STERN Management GmbH, will micro-biolytics am neuen Standort seine Aktivitäten erheblich ausweiten und dabei neue Arbeitsplätze schaffen. Auch die Rekrutierung studentischer Mitarbeiter der Hochschule Esslingen ist geplant.

Das pharmazeutische Wirkstoff-Screening ist bei der Suche nach besseren Wirkstoffen für Medikamente von großer Bedeutung. Hierfür werden viele Verbindungen auf ihre biologischen Wirkungen getestet. Vor allem therapeutischen Proteinen wird in Zukunft als Medikament eine immer größere Bedeutung zukommen, mit neuen Anforderungen an die analytischen Charakterisierungsmethoden. Eine wichtige Methode ist die Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie im mittleren Infrarot-Bereich, kurz MID-FTIR-Spektroskopie, auf die sich die micro-biolytics GmbH spezialisiert hat. Ihre Gründer Andreas Wolf, Ralf Masuch und Dr. Robert Seidel haben auf Basis der Mikrosystemtechnik eine hoch präzise biokompatible spektroskopische Zelle entwickelt, mit der erstmals das automatisierte und reproduzierbare Messen flüssiger Bioproben wie Blutserum oder proteinhaltiger Flüssigkeiten im nativen Zustand möglich wird. "Wir können bis zu 60 Proben pro Stunde ohne großen Präparationsaufwand bei vergleichbaren Ergebnissen analysieren", erklärt Andreas Wolf. "Damit ist die AquaSpec-Technologie in industriellem Maßstab einsetzbar."

Die zuvor in Freiburg im Breisgau ansässige micro-biolytics GmbH hat sich auf der Suche nach neuen Räumlichkeiten für das Life Science Center in Esslingen entschieden - nicht zuletzt auch aufgrund des engagierten Einsatzes des dortigen Geschäftsführers Gottwald Schäfter. Der neue Standort habe für micro-biolytics genau das passende Umfeld geboten, so dass es sinnvoll gewesen sei, den Sitz des Unternehmens in die BioRegion STERN zu verlegen, sagt Dr. Robert Seidel. Im Life Science Center Esslingen fand man perfekte Bedingungen hinsichtlich Laborausstattung, wissenschaftlichem Umfeld und Finanzierungsmöglichkeiten vor. Kontakte in die Region, wie beispielsweise zum Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB, zum Institut für Biochemie der Universität Stuttgart oder zum Stuttgarter Robert-Bosch-Krankenhaus bestanden schon vor dem Umzug. Finanzielle Unterstützung erhalten die „Umsiedler“ über eine stille Beteiligung des Life Science Fonds Esslingen in Höhe von 250.000 Euro.

Seit der Gründung im Jahr 2001 hat die micro-biolytics GmbH die patentierte AquaSpec-Technologie, die sie inzwischen über den Vertriebspartner Bruker Optics GmbH weltweit vertreibt, weiterentwickelt sowie den Geschäftsschwerpunkt auf Dienstleistungen für die Pharmaindustrie verlagert. Das Spektrum reicht gegenwärtig von der Entwicklung individueller Applikationen über Service-Messungen in Kombination mit statistisch-mathematischen Datenauswertungen bis hin zur Integration der AquaSpec-Technik in den pharmaindustriellen Produktionsprozess. Die Untersuchung von Medikamenten steht dabei im Mittelpunkt. "Wir liefern der Pharmaindustrie wichtige Daten über die Eigenschaften von Medikamentenzusammensetzungen wie zum Beispiel ihre Stabilität, also Informationen, die die Medikamentenentwicklung beschleunigen und letztlich auch dazu beitragen Medikamente sicherer zu machen", sagt Ralf Masuch.

Am neuen Standort geht es jetzt vor allem darum, das bisherige Dienstleistungsportfolio sowie ein weiteres Geschäftsfeld, die medizinische Diagnostik, zu etablieren. Verschiedene kleinere Studien zu Alzheimer oder zur Traberkrankheit - einer tödlich verlaufenden Erkrankung des Gehirns beim Schaf - sowie die Beteiligung an einem BMBF-Projekt im Pharmabereich sind laut Andreas Wolf bereits angelaufen. Mit Hilfe von Netzwerken, allen voran der BioRegio STERN Management GmbH, will micro-biolytics die Unternehmensexpansion forcieren. "Wir haben die BioRegio STERN als ebenso aktive wie innovative Anlauf- und Beratungsstelle kennen gelernt, sodass wir uns mit unseren Ideen hier gut aufgehoben fühlen", sagt Dr. Robert Seidel.

zk-big

Infokasten "Infrarot-Spektroskopie"
Infrarotspektroskopie, kurz IR-Spektroskopie, ist ein physikalisches Analyseverfahren, das mit infrarotem Licht im Wellenlängenbereich von 800 bis 500.000 nm arbeitet. Es wird zur quantitativen Bestimmung von bekannten Substanzen, deren Identifikation anhand eines Referenzspektrums oder zur Strukturaufklärung unbekannter Substanzen genutzt. Aus spektroskopischer Sicht wird zwischen dem nahen, dem mittleren und dem fernen Infrarot unterschieden, da unterschiedliche Phänomene die Absorption im jeweiligen Bereich verursachen.

Die IR-Spektroskopie im mittleren Infrarot (MIR: 2500-50.000 nm), kurz MID-Infrarot-Spektroskopie, ist eine der leistungsfähigsten analytischen Techniken in der chemischen Analytik organischer Substanzen. Das Messprinzip beruht auf der Bestrahlung eines Stoffes mit elektromagnetischen Wellen, wobei bestimmte Frequenzbereiche absorbiert werden. Da Infrarotstrahlung energetisch im Bereich der Schwingungsniveaus von Molekülbindungen liegt, führt die Absorption zu einer Schwingungsanregung der Bindungen. Diese wird in Form von Ausschlägen im gemessenen Spektrum (Diagramm) sichtbar. Da die dazu notwendigen Energien bzw. Frequenzen charakteristisch für die jeweiligen Bindungen sind, können so auch Materialien identifiziert werden.

Die IR-Spektroskopie ist somit strukturklärend. Die FTIR-Differenzspektroskopie (Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie) ist eine besondere Variante der IR-Spektroskopie. Sie bietet sich vor allem an, wenn man strukturelle reaktionsinduzierte Veränderungen in einem biologischen Makromolekül untersuchen möchte. Mit ihr lassen sich biologische Systeme nicht-invasiv untersuchen, die Probe wird dabei also weder verändert noch zerstört. Insbesondere kann so in wässrigen Lösungen und somit unter den nativen Bedingungen des Biomoleküls gearbeitet werden. Da alle molekularen Bestandteile des Proteins Absorptionsbanden im infraroten Spektralbereich besitzen, besteht ein weiterer Vorteil darin, nahezu alle Bereiche eines Proteins beobachten zu können. Dadurch erhält man detaillierte Informationen über die Struktur des Proteins.