Zweiarmiger Roboter optimiert Produktion von Nanopartikeln

BMBF-Verbundprojekt APRONA gestartet: Entwicklung einer Automatisierungslösung zur Herstellung von Nanoteilchen für die Life-Sciences

Zweiarmiger Roboter optimiert Produktion von Nanopartikeln

Die Projektpartner des BMBF-Verbundprojektes APRONA beim Kick-off in Tübingen (Bildquelle: BioRegio STERN/Anne Faden)

(Stuttgart) – Die BioRegio STERN Management GmbH ist Koordinator des neuen Verbundprojektes APRONA, das im September 2017 gestartet wurde. Innerhalb der nächsten zweieinhalb Jahre soll eine „Flexible roboterbasierte Plattform zur automatisierten Produktion von Nanopartikeln“ entwickelt werden. Das Projekt wird im Rahmen der Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) zur Förderung von KMU-zentrierten, strategischen FuE-Verbünden in Netzwerken und Clustern (KMU-NetC) mit rund 1,6 Millionen Euro gefördert.

Das griechische „nános“ bedeutet eigentlich „Zwerg“; die Erwartungen an Nanopartikel sind gleichwohl riesig. Die winzigen Teilchen sind inzwischen nicht nur in vielen Produkten des täglichen Lebens zu finden, etwa um die Haltbarkeit zu verlängern. Auch in der Medizin, der Medizintechnik und der Pharmazeutischen Industrie gibt es bereits zahlreiche Anwendungsbeispiele. Nanotechnologie soll helfen, Krankheiten früher zu diagnostizieren, Wirkstoffe schneller an den gewünschten Ort im Körper zu bringen oder Implantate verträglicher zu machen. Für die aufwändigen Herstellungsprozesse stehen momentan jedoch noch kaum geeignete Automatisierungstechnologien zur Verfügung. Wenn Nanopartikel beispielsweise in der personalisierten Medizin eingesetzt werden sollen, sind reproduzierbare Produkteigenschaften sicherzustellen und regulatorische Anforderungen zu erfüllen. Um entsprechende Lücken zu schließen, soll eine „Flexible roboterbasierte Plattform zur automatisierten Produktion von Nanopartikeln“ – kurz APRONA – entwickelt werden. Das Verbundprojekt im Rahmen der BMBF-Initiative zur Förderung von KMU- zentrierten, strategischen FuE-Verbünden in Netzwerken und Clustern (KMU-NetC) startete im September 2017 mit der BioRegio STERN Management GmbH als Verbundkoordinator.

Die BioRegio STERN Management GmbH arbeitet bereits seit zehn Jahren erfolgreich an Strategien, um Branchenverknüpfungen beispielsweise zwischen der Medtech- und der Biotechbranche zu initiieren. Nach dem Projekt ELSA, Engineering – Life Sciences – Automation, das die Kooperation der Life-Sciences mit ingenieurgetriebenen Branchen vorangetrieben hat, ist APRONA nun der nächste Schritt in der Clusterentwicklung. Drei kleine und mittelständische Unternehmen aus der BioRegion STERN stehen in dem Verbundprojekt für die Automatisierungs- und Life-Sciences-Expertise.

Die Goldfuß engineering GmbH aus Balingen ist im Sondermaschinen- und Anlagenbau tätig und konzipiert in ihrem Geschäftsbereich „Laborautomation“ komplexe Lösungen für vollautomatische Prozesse unter anderem für die Life-Sciences-Branche.
Die Biametrics GmbH aus Tübingen entwickelt und produziert Analysegeräte für die molekulare Interaktionsanalyse. Ihre Detektionsmethode SCORE (single color reflectometry) kann für den Nachweis jeglicher molekularen Interaktionen eingesetzt werden, beispielsweise in der Chemosensorik zum Nachweis von Nanopartikeln in Konsumgütern.
Die BioTeSys GmbH aus Esslingen ist spezialisiert auf die Untersuchung und Beurteilung der Wirkung von biologisch aktiven Inhaltsstoffen, das heißt die Untersuchung funktionaler Eigenschaften eines Stoffes sowie dessen Wirkung und Wirksamkeit. Das Fraunhofer-Translationszentrum Regenerative Therapien in Würzburg ist Bindeglied zwischen diesen Projektpartnern aus den ingenieurswissenschaftlichen, materialtechnischen und biotechnologischen Branchen. Denn das Zentrum, das zum Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC gehört, führt das Know-how aus unterschiedlichsten wissenschaftlichen Disziplinen wie Materialforschung und regenerativer Medizin zusammen, um es in die klinische Anwendung zu bringen.

Im Rahmen des APRONA-Projektes sollen diese vier Projektpartner die automatisierte Herstellung von Nanopartikeln für Diagnostik und Therapie initiieren. Die Teilchen können dann beispielsweise für Drug Delivery Systeme eingesetzt werden und Wirkstoffe an die Stelle des Körpers transportieren, an der sie benötigt werden. Das Ziel der auf zweieinhalb Jahre angelegten gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsarbeit ist eine flexible, interaktive Robotertechnik für die Produktion von Nanopartikeln. Es ist geplant, den Automatisierungsprozess mittels eines Zweiarm-Roboters umzusetzen, der mit anderen Geräten interagiert. Dazu müssen sämtliche Geräte und Komponenten der Anlage so entwickelt und zusammengefügt werden, dass alle erforderlichen Bewegungsabläufe, Geschwindigkeiten, Positionierungen, Signal- und Messwert-Parameter einen ausreichend genauen und reproduzierbaren Produktionsablauf gewährleisten. Alle Geräte müssen daher miteinander kompatibel und kombinierbar sein.

„Letztlich werden alle Beteiligten von dem Innovationsnetzwerk profitieren und gemeinsam das Ziel einer sicheren und automatisierten Produktionsmethode für Nanopartikel in den Life-Sciences erreichen“, ist sich Projektkoordinatorin Dr. Verena Grimm von der BioRegio STERN Management GmbH sicher.

Über die BioRegio STERN Management GmbH:
In den Städten Stuttgart, Tübingen, Esslingen und Reutlingen sowie den Regionen Stuttgart und Neckar-Alb ist die BioRegio STERN Management GmbH seit 2001 gemeinsames Kompetenznetzwerk, Anlauf- und Beratungsstelle für Existenzgründer, Unternehmer und Forscher aus der Life-Sciences-Branche. Die BioRegio STERN Management GmbH vertritt deren Interessen gegenüber Politik, Medien und Verbänden und berät bei Förderanträgen sowie Unternehmensfinanzierungen. Bedeutende Schwerpunkte bilden die Regenerationsmedizin, die Medizintechnik und die Automatisierung der Biotechnologie. Geschäftsführer ist der Molekular- und Zellbiologe sowie Investmentanalyst Dr. Klaus Eichenberg.

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