Selbst im 21. Jahrhundert erfolgt der Umgang mit Zellkulturen meistens noch in Handarbeit, im Wirtschafts- und Forschungsbereich der Zellkultivierung dominieren noch die Manufakturen. Ein neues Forschungsprojekt der Technischen Universität Ilmenau wird für die Zellbiologie vollkommen neue Automatisierungstechnologien entwickeln. Die Carl-Zeiss-Stiftung ermöglicht das Projekt mit einer Million Euro.

Wissenschaftler der TU Ilmenau und des Instituts für Bioprozess- und Analysenmesstechnik iba® e. V. Heiligenstadt werden eine automatisierte Labormaschine für die Zellkultivierung entwickeln und herstellen. Im Forschungsprojekt „System for Automated Cell Cultivation and Analysis“ (SACCA) werden vier Fachgebiete des Instituts für Mikro- und Nanotechnologien, IMN MacroNano®, der TU Ilmenau unter Federführung des Fachgebiets Biomechatronik mit modernsten Methoden der Mechatronik und der Mikrosystemtechnik vier Jahre lang daran arbeiten, effektive Automatisierungstechnologien für die Kultivierung und die Analyse von Zellkulturen zu entwickeln.

So wie beim Tissue Engineering durch die Kultivierung von Zellen biologisches Gewebe für die Medizin künstlich hergestellt wird, streben die Thüringer Wissenschaftler an, Zellen in Zukunft nicht nur automatisiert zu analysieren, sondern auch zu bearbeiten. Projektleiter Prof. Hartmut Witte, Leiter des Fachgebiets Biomechatronik an der TU Ilmenau, sieht für die Zellkultivierung eine neue Ära anbrechen. Zur Zeit befände sich die Zellkultivierung noch in jenem Zustand wie die Industrie vor zwei Jahrhunderten: „Heute werden die Zellen noch von Arbeitsplatz zu Arbeitsplatz getragen und mit Geräten, die jedes Mal neu zusammengestellt werden, analysiert – jeder Analysegang gleicht der Neuerfindung des Rades.“ Künftig „wohnen“ die Zellen in Mikrosystemen in einer Maschine und je nach Aufgabe, die zu lösen ist, kommt eine Auswahl der bereitstehenden Werkzeuge zu ihnen. Das SACCA-Verfahren ist also biozentriert, nicht prozesszentriert. Prof. Witte: „In Zukunft stehen nicht die Geräte, sondern wortwörtlich die Zellen im Mittelpunkt. Die Vorteile der Industrialisierung des 19. Jahrhunderts, Standardisierung und Durchsatzerhöhung, kombinieren wir mit jenen der Fabrik 4.0 des 21. Jahrhunderts: individuelle Einzelstückfertigung.“

Das SACCA-Projekt führt frühere und derzeit laufende Landes- und Bundesprojekte der TU Ilmenau zur Zellforschung mit klassischen Methoden nahtlos weiter und bündelt viele Einzelaktivitäten der Wissenschaftler, Zellen auf Mikro- und Nanoniveau zu nutzen. Die Fördersumme von einer Million Euro, die von der Carl-Zeiss-Stiftung für das neue Forschungsprojekt zur Verfügung gestellt wird, bietet nicht nur die Chance, die internationalen Sichtbarkeit der Ilmenauer Zellforschung zu erhöhen, sie soll dem IMN MacroNano® auch dazu verhelfen, einen neuen Sonderforschungsbereich der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) einzuwerben.

Hintergrund:

Die Carl-Zeiss-Stiftung wurde 1889 von dem Wissenschaftler, Unternehmer und Sozialreformer Ernst Abbe mit dem Zweck gegründet, Wissenschaft und Forschung im Bereich der Natur- und Ingenieurwissenschaften zu fördern.

DFG-Sonderforschungsbereiche sind Forschungseinrichtungen in Hochschulen, die für bis zu zwölf Jahre mit Bundemitteln gefördert werden. In einem übergreifenden und wissenschaftlich exzellenten Forschungsprogramm arbeiten Wissenschaftler über die Grenzen ihrer jeweiligen Fächer, Institute, Fachbereiche und Fakultäten hinweg zusammen. Durch die Konzentration und Koordination der Kräfte einer Hochschule ermöglichen sie die Bearbeitung innovativer, anspruchsvoller, aufwändiger und langfristig konzipierter Forschungsvorhaben.

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    Zellforschung

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