Von Nanometerlinealen und DNA-Origami

Nach erfolgreich abgeschlossenem BMBF-Projekt bereitet ein Forscherteam der TU Braunschweig die Spin-Off-Gründung vor.
Sehr dunkles Bild: Im Hintergrund ein grüner Laser, im Vordergrund ein gelb beleuchteter Objektträger. Über diesem Objektträger ist ein kreisrunder Ausschnitt ins Bild eingefügt. Er zeigt eine am Computer hergestellte Abbildung von länglichen Stäbchen, die die DNA-Origami-Strukturen schematisch darstellen sollen.

Bild 1: Ein Prototyp bei der Vermessung im Laserlabor. Die Vergrößerung zeigt eine schematische Darstellung von DNA-Origami-Strukturen, die als Nanometerlineale dienen. © Technische Universität Braunschweig

Vier Herren zwischen Dreißig und Vierßig in Anzügen. Sie stehen entspannt draußen, im Hintergrund erkennt man die Äste eines Baumes.

Bild 2: Das Team (von links nach rechts): Max Scheible, Jürgen Schmied, Carsten Forthmann und Sofiène Roussel. © Technische Universität Braunschweig

28.08.14

TU Braunschweig, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie

Ein Team von Braunschweiger Nachwuchsforschern um Diplom Physiker Jürgen Schmied plant die Spin-Off-Gründung nach dem erfolgreichen Abschluss eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Biophotonik-Verbundprojekts. Das Unternehmen wird sich der Entwicklung und Vermarktung neuartiger, optischer Mikroskopieproben (sogenannter Nanometer-lineale) widmen mit dem Ziel, eine Firmenausgründung binnen der nächsten 18 Monate zu realisieren

Seit einigen Jahren ermöglichen diverse superauflösende Mikroskopietechniken die optische Erforschung biologischer Systeme im sichtbaren Wellenlängenbereich mit einer Auflösung, die jenseits der natürlichen Grenzen des Lichts liegt. Diese Techniken führten bereits zu einer Vielzahl an neuen Erkenntnissen über biologische Prozesse. Nahezu jeder Mikroskopiehersteller bietet mittlerweile Verfahren mit Superauflösung an.

Eines der größten Probleme der Superauflösung, nämlich das Fehlen einer einfach durchführbaren Methode zur quantitativen Verifizierung des Auflösungsvermögens, konnte dagegen erst vor kurzem durch die Entwicklung von Nanometerlinealen in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Philip Tinnefeld an der TU Braunschweig gelöst werden.

Diese speziellen, auf der sogenannten DNA-Origami-Technik basierenden Proben wurden in dem vom BMBF geförderten Verbundprojekt „3D Super Resolution“ (Integriertes Live Cell 3D Super-Resolution Imaging und Tracking) im Rahmen des Biophotonik IV Programms entwickelt. Das Projekt wurde nach dreijähriger Laufzeit Ende Mai 2014 abgeschlossen. Die neue Technologie ermöglicht eine unkomplizierte und schnelle Überprüfung eines superauflösenden Mikroskopiesystems bzw. einen einfachen und dennoch aussagekräftigen Vergleich verschiedener Systeme untereinander.

Die Nanolineale sind Strukturen aus DNA, bei denen ein langer DNA-Strang durch hunderte kurzer DNA-Stränge in die gewünschte Struktur „gefaltet“ wird (DNA-Origami). Die Forscher bringen an diesen DNA-Strukturen gezielt Farbstoffe an, die als Marker auf dem DNA-Lineal fungieren und mit den Mikroskopen sichtbar gemacht werden (siehe Abbildung).

Für das Vorhaben, ein Spin-Off-Unternehmen zu gründen, hat Jürgen Schmied mit seinem Team aus Wissenschaftlern den Zuschlag für eine Förderung des EXIST-Forschungstransfers des BMWi erhalten. Mit Hilfe der EXIST-Förderung wird sich das Team während der nächsten 18 Monate in Vollzeit um die Weiterentwicklung und Optimierung der Proben bis hin zur Marktreife kümmern.

Zudem beinhaltet die Förderung eine Vollzeitstelle für ein zusätzliches Teammitglied mit betriebswirtschaftlicher Ausbildung, welches sich um die wirtschaftlichen Fragestellungen der Unternehmensgründung kümmert sowie den begleitenden Unternehmensaufbau leitet. Darüber hinaus wird Prof. Dr. Philip Tinnefeld dem Team als Mentor beratend zur Seite stehen. In verschiedenen Kooperationen haben Firmen bereits erste Prototypen der Nanolineale getestet und einen großen Marktbedarf signalisiert.

Weitere Informationen

Download Steckbrief BMBF-Verbundprojekt 3D Super Resolution (PDF)

Kontakt

Dipl. Phys. Jürgen Schmied
Institut für Physikalische und Theoretische Chemie
Technische Universität Braunschweig
Tel.: +49 531 391-5349
https://www.tu-braunschweig.de/pci/forschung/tinnefeld/people/schmied

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