Technologieangebote Medizin / Pharma



Innovatives, nicht-invasives Behandlungskonzept gegen atherosklerotische Plaques / Arteriosklerose

Die Folgeerscheinungen der Arteriosklerose, d.h. Herz-Kreislauferkrankungen, sind die häufigste Todesursache in den westlichen Industrieländern.
Die Arteriosklerose ist eine Systemerkrankung der Schlagadern (Arterien), welche durch die Ablagerung von Blutfetten, Thromben, Bindegewebe und auch Calciumhydroxyapatit in den Gefäßwänden („Gefäßverkalkung“) gekennzeichnet ist, an der mittlerweile auch jüngere Menschen leiden. Insgesamt sind die Therapiemöglichkeiten unbefriedigend, weil wenig wirksam und mit Nebenwirkungen verbunden bzw. im Endeffekt invasiv.
An der Universität Konstanz konnten nun multifunktionale Blockcopolymere entwickelt werden, welche Cholesterin und Calciumionen aus den atherosklerotischen Plaques herauslösen, wodurch sich die Plaques auflösen. Die Blockcopolymere können zudem über das Mischungsverhältnis an die individuelle Plaquezusammensetzung des einzelnen Patienten angepasst werden, um so die Wirkung zu optimieren.

 

 

Neue antibakterielle Wirkstoffklasse gegen MRSA – zur Ausrüstung medizinischer Oberflächen geeignet

Abgeleitet von der privilegierten Struktur bakterieller Signalmoleküle wurde eine neue Strukturklasse mit antibiotischer Aktivität entwickelt. Die Verbindungen zeichnen sich durch eine hohe Aktivität und Selektivität gegen Problemkeime verbunden mit einer niedrigen Toxizität gegen menschliche Zellen aus. Es besteht somit die Gelegenheit zur Lizensierung einer neuartigen Antibiotika-Klasse, die neben multiresistenten Staphylokokken (MRSA) auch gram-negative Humanpathogene wie Moraxella- und Neisseria-Stämme inhibiert und darüber hinaus zur Imprägnierung von Materialien und Oberflächen geeignet ist.

 

 

Efficient and safe nose-to-brain drug delivery method for treatment of central nervous system (CNS) diseases

More than a billion of people worldwide are suffering from diseases of the central nervous system (CNS). Unfortunately, most drugs have a low central bioavailability due to the blood-brain barrier which makes CNS therapy often unsatisfying. Scientists at Hochschule Biberach have developed an innovative and efficient, non-invasive intranasal drug delivery method for maximal dose delivery at the olfactory region. For this purpose a film consisting of different compounds/particles for a safe and controllable CNS disposition is formed in situ at the olfactory region. This film patch continues to adhere on the olfactory region as long as the pharmaceutically active compound is released and then disappears. The film patch residence time can be fine-tuned to patients' individual requirements. Mucosal irritations, local effects and immune interactions are significantly reduced.

 

 

Innovative method for producing analytical suspension cell lines

Analytical cell-based assays used in diverse applications such as the risk assessment of chemicals and the investigation of stem cell propagation stages, currently employ adherent cell lines. This cell type comes with serious drawbacks. Most importantly, extensive measures are needed for propagation purposes. Intriguingly, scientists at RWTH Aachen University have invented a method of stably growing any analytical (reporter) cell line in suspension. This enables high cell density growth and bulk applications towards tissue engineering, as well as toxicity testing. Furthermore, the method profoundly enhances high-throughput screening efficiency.

 

 

Hochdurchsatz von Zucker für die mikrobielle Umsetzung in Biosyntheseprodukte

Durch Entkoppelung von Zellwachstumsraten und Produktivität der Biosyntheserouten ermöglicht das neu entwickelte Verfahren und der zugehörige Escherichia-coli-Stamm eine Produktivitätssteigerung um das zwei- bis dreifache. Dies könnte nicht nur für die Pharmaindustrie beispielsweise zur Kapazitätssteigerung von Insulinproduktionsprozessen interessant sein, sondern auch für die biotechnologische Synthese von Bernsteinsäure, deren Bedarf als Baustein von Kunststoffen wie Polyamide oder Polyester auf über 250.000 t pro Jahr geschätzt wird.

 

 

Verbesserung der Riboflavin-Biosynthese mit Bacillus subtilis durch Verwendung des Regulators RibR

Angesichts der stetig steigenden Nachfrage nach Vitamin B2 sind effiziente Verfahren zur Riboflavin-Produktion von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Forschungsergebnisse aus der Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Dr. Mack vom Institut für Technische Mikrobiologie der Hochschule Mannheim eröffnen neue Möglichkeiten für die Optimierung der Herstellungsverfahren von Riboflavin aus Bacillus-subtilis-basierten Produktionsstämmen. In Laborversuchen konnte eine Steigerung der Riboflavin-Ausbeute um 15 % erreicht werden.

 

 

Chromosomenscreening ohne Anfärben

Forscher der Hochschule Reutlingen entwickelten ein markierungsfreies Verfahren zur Charakterisierung von Metaphasen-Chromosomen. Mit diesem Verfahren und dem zugehörigen Auswertealgorithmus können sowohl die chemischen Eigenschaften der Chromosomen durch Messung der Absorption als auch ihre morphologischen Eigenschaften durch Messung des Streulichts visualisiert werden. Da die Bänder auf den Chromosomen mit hoher Auflösung charakterisiert werden können, ist zur Identifizierung eines Chromosoms keine Färbung notwendig. Die erfindungsgemäße Technik kann in alle bildgebenden Verfahren (z. B. Mikroskope) eingebaut werden.

 

 

Neue niedermolekulare Inhibitoren („small molecules“) der fokalen Adhäsionskinase, FAK

Fokale Adhäsionen (FA) sind mechanische, verankernde Zellverbindungen zwischen dem intrazellulären Aktinzytoskelett einer lebenden Zelle und der extrazellulären Matrix (EZM) und haben einen großen Funktionsumfang. Eine besondere Stellung nimmt in diesem Zusammenhang die fokale Adhäsionskinase (FAK) ein. FAK ist in Tumorzellen oft überexprimiert und für die hohe Gewebeinvasivität von Tumorzellen mitverantwortlich. Es wurden nun an der Universität Konstanz „small molecules“ neu entwickelt, die mit der Lokalisation und damit der Funktion von FAK interferieren und so zur Behandlung von Krebs sowie zur Prävention und Behandlung von Restenosen mittels drug-eluting Stents dienen sollen. Die neuartigen FAK-Inhibitoren sind u.a. hochwirksam, zellgängig, durch chemisch-definierte Synthese herstellbar und unproblematisch zu sterilisieren.

 

 

Direkte, programmierbare Detektion epigenetischer Cytosin-Modifikation in DNA durch Nutzung von TALEs

Epigenetische Modifikationen an der 5-Position von Cytosin in DNA geben wichtige Hinweise auf Krankheiten wie neurologische Störungen und verschieden Arten von Krebs. Wissenschaftler der Universität Konstanz konnten nun ein Verfahren entwickeln, mit dem direkt, d.h. ohne vorherige chemische Modifikation der Proben-DNA, der epigenetische Modifikationsstatus an der 5-Position von Cytosin (wie 5mC und 5hmC) in beliebigen, Anwender-definierten Sequenzen detektiert werden kann. Es handelt sich um eine einfache, direkte Nachweismethode mit hoher Auflösung, welche zudem mit einer Vielzahl von Nachweisverfahren kombinierbar ist. Möglich ist die In-vivo- und In-vitro-Detektion.

 

 

Ribosomaler Einbau von Interkalatoren in Peptide und Proteine in lebenden Organismen

An der Universität Konstanz wurde ein neues, sehr selektives Verfahren entwickelt, Modifikationen bei jedweden Proteinen oder Peptiden von lebenden Organismen durch den ribosomalen Einbau von Aminosäuren mit interkalierenden Eigenschaften erzeugen zu können. Die erfindungsgemäße Technologie verwendet gängige Proteinexpressionsmethoden, lediglich die einzubauenden Aminosäuren müssen im Medium vorhanden sein und die zugehörigen Aminoacyl-tRNA-Synthetasen sowie die tRNA co-exprimiert werden. Die Erfindung hat daher erhebliches Potential für die Entwicklung neuer Anwendungen und Produkte in der Pharmaindustrie und Biotechnologie.

 

 

Fluoreszenz-basiertes In-vivo-Screening zur Identifizierung neuartiger antimikrobieller Substanzen

Der hierarchische und genau gesteuerte Entstehungsprozess von Ribosomen in der lebenden Zelle wird als Ribosomenassemblierung bezeichnet und ist vergleichsweise wenig erforscht. In den Augen vieler Experten stellen frühe Prozesse in der Ribosomenentstehung attraktive Ziele für antimikrobielle Wirkstoffe dar. Die systematische Suche nach solchen Substanzen wird durch die Tatsache erschwert, dass derzeit kein geeignetes Screeningverfahren existiert.

Die erfindungsgemäßen stabilen Bakterienstämme mit Fluoreszenz-markierten ribosomalen Untereinheiten, die Wildtyp-ähnliche Wachstumseigenschaften zeigen, weisen einen intakten Translations-Apparat auf. Die Positionierung der Fluorophore ermöglicht es, Störungen bei der Ribosomenassemblierung durch ein Fluoreszenz-basiertes Ausleseverfahren in vivo zu ermitteln. Das Verfahren wurde für die Nutzung von Mikrotiter-Platten optimiert und eignet sich deshalb für die Durchführung von High-throughput-Screenings (HTS).

 

 

Neue Strategie gegen multiresistenten Krankenhauskeim

Der multiresistente Krankenhauskeim Pseudomonas aeruginosa  kann schützende Biofilme ausbilden, die seine Behandlung beträchtlich erschweren. Chronische Infektionen, wie Pneumonien, Harnwegsinfekte, Enterokolitis, Meningitis u. Ä. können dadurch vor allem bei immunsupprimierten Patienten fatale Folgen haben. Die neuen, erfindungsgemäßen, hochspezifischen und hochaffinen Verbindungen, die auf dem natürlichen Liganden Mannose beruhen und gegen das Lektin LecB wirken, welches Bestandteil des Biofilms ist, eröffnen die Chance, mit neuartigen Glykomimetika die Bildung des Biofilms zu inhibieren und dadurch eine effektivere Antibiotikatherapie zu ermöglichen.

 

 

Präventive Therapie von Mukoviszidose (CF)

Zurzeit werden bei der bereits in jungen Jahren tödlich verlaufenden Erbkrankheit Mukoviszidose nur die Symptome und nicht die Ursache behandelt. Der erfindungsgemäße vorbeugende Therapieansatz setzt auf eine frühzeitige Behandlung von CF, bevor krankheitsbedingte Symptome nachweisbar sind. Im Tierversuch hatte sich gezeigt, dass die frühzeitige Behandlung mit dem Natrium-Kanal-Blocker Amilorid direkt nach der Geburt die Entstehung einer CF verhindern kann. Die klinische Prüfung der erfindungsgemäßen Therapie befindet sich bereits in der Planungsphase.

 

 

Neue Hybrid-Leuchtstoff-Nanopartikel mit hoher Lichtintensität: die vielseitigen Fluoreszenzmarker

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wurden neue, preiswerte Fluoreszenzleuchtstoffe mit besonders hoher Lichtstärke entwickelt. Diese anorganisch-organischen Hybridleuchtstoffe lassen sich einfach synthetisieren und in gängigen Lösungsmitteln (Ethanol/Wasser) isolieren, lagern und agglomeratfrei redispergieren. Sie können mit blauem Licht (UV- oder Blaulicht-LED) angeregt werden und emittieren je nach Zusammensetzung im blauen, grünen, roten oder infraroten Spektralbereich. Bevorzugte Anwendungsbereiche liegen in der diagnostischen und therapeutischen Medizin sowie in der Werbeindustrie oder Sicherheitstechnik (Fluoreszenzmarker).

Im Bereich der Biologie und Medizin haben die Fluoreszenzleuchtstoffe den Vorteil, dass sie über eine gute Biokompatibilität verfügen und hochspezifische Signale liefern, die nicht mit der Autofluoreszenz von Organen, Zellen oder Organellen überlappen. Daher stellen sie eine attraktive Alternative zu den weit verbreiteten Halbleiter-Quantenpunkten und Seltenerd-dotierten Oxiden und Fluoriden dar.