Bilder aus der Nanowelt der Life Sciences

Rasterkraftmikroskopie bildet Oberfläche lebender Zellen ab.

20.11.2002

Das Unternehmen JPK Instruments AG aus Berlin hat nach eigenen Angaben das Prinzip der Rasterkraftmikroskopie (im Englischen Atomic Force microscopy AFM genannt) als eines der ersten Unternehmen überhaupt für eine Anwendung im sogenannten "Soft Matter"- und Life Science-Bereich (weiche und lebende Untersuchungsobjekte) optimiert. Die innovative Firma, im Jahr 1999 in Berlin gegründet, entwickelt und produziert mit ihren mittlerweile mehr als 20 hochqualifizierten Mitarbeitern Rasterkraft-Mikroskope und weitere Geräte für nanobiotechnologische Anwendungen.

Bei dieser Methode tastet eine winzige Nadelspitze sanft in einem vorher genau definierten Bereich die Oberfläche einer Zelle ab. An einem kaum sichtbaren, biegsamen Hebelarm befestigt, dem sog. Cantilever, folgt sie den Unebenheiten auf der Zelloberfläche und läßt über einen Laserstrahl, der auf den Cantilever gerichtet ist und dort reflektiert wird, ein Abbild ihrer Bewegungen auf einer Photodiode entstehen. Ein Computer wandelt die Bewegungen des Lichtzeigers zu einer erstaunlich hochaufgelösten Abbildung der Zelloberfläche um: 1.000.000fach vergrößert (nm-Maßstab, 1nm entspricht einmillionstel mm) können Proteindomänen, feinste Zellfortsätze und Filamente sichtbar gemacht werden. Was bislang dem Lichtmikroskop mit einer bis zu 1.000fachen Vergrößerung (mm-Maßstab, 1µm entspricht eintausendstel mm) verborgen blieb, erscheint nun dreidimensional, klar und deutlich.

Das Unternehmen, eine der ersten VC-finanzierten Gesellschaften des Nanobiotech-Sektors (IBB Beteiligungsgesellschaft mbH, tbg, Innovationsfonds des Landes Berlin, Teilnahme am Programm Futour vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie), strebt im "Soft Matter"- und Life Science-Bereich die Marktführerschaft an. Dank der jüngsten Markteinführung innovativer Rasterkraftmikroskope und deren Zubehör kann das junge Unternehmen bereits signifikante Umsätze verbuchen und wird das 4. Quartal 2002 sowie das Geschäftsjahr 2003 mit Gewinn abschließen - eine weitere Einzigartigkeit im Bereich der jungen Unternehmen der Nanotechnologie- und Life Science-Branche.

Weitere Finanzierungsrunden sind geplant, um auch den internationalen Markt zu erobern und weitere Entwicklungen voranzutreiben. So wird die Produktpalette zum Beispiel 2003 durch ein Scanning Nearfield Optical Microscope (SNOM) ergänzt, mit dem im Gegensatz zum AFM neben der Topographie auch optische Eigenschaften wie beispielsweise Fluoreszenz oder wellenlängenabhängige Absorption des Präparates - auch einzelner Moleküle - erfaßt werden können. Ermöglicht wird das durch die Beschaffenheit der SNOM-Spitze, durch die ein Laserstrahl hindurchgeleitet wird, und so - wie mit einer "NanoTaschenlampe" - einzelne Moleküle beleuchtet werden können.

Der Markt für die Nanotechnologie explodiert derzeit weltweit. Bereits für das Jahr 2001 schätzten Experten einen Umsatz von mehr als 54 Mrd. US-$. Allein der Markt für Rasterkraft-Mikroskope wuchs beständig von 120 Mio. US-$ im Jahre 1995 auf 180 Mio. US-$ im Jahre 2000. Und der Markt für nanobiotechnologische Anwendungen ist nach Analystenaussagen um ein Vielfaches vielversprechender, denn die Vorgänge im menschlichen Körper werden durch die Interaktionen von Molekülen im Nanobereich gesteuert. Es ist zu erwarten, daß die Hälfte aller neuen pharmazeutischen Produkte von der Nanotechnologie abhängen wird - ein Markt von jährlich rund 180 Mrd. US-$.

JPK-Geräte sind weltweit die ersten, die die Technik der Rastersondenmikroskopie mit der Lichtmikroskopie so verknüpfen, dass alle Funktionalitäten des optischen Mikroskops während der AFM-Messung uneingeschränkt zur Verfügung stehen und so eine kontinuierliche Vergrößerung der Präparate vom Mikro- in den Nanobereich möglich ist. Damit wurde die Brücke zwischen der Mikro- und der NanoWelt geschlagen.

https://www.bionity.com/de/news/15905/bilder-aus-der-nanowelt-der-life-sciences.html