BioRN Biotech-Cluster Rhein-Neckar What s new?

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1 BioRN Biotech-Cluster Rhein-Neckar What s new? BioRN Lounge February 2017

2 BioRN Cluster News February 06, BioMed X and Boehringer Ingelheim launch new crowdsourcing project to identify key regulatory mechanisms in innate immunity. February 14, AbbVie Germany leads the IMI-Project on Alzheimer s Disease research. 7 million budget, 3 years February 17, EMBL/GSK: GSK and EMBL form a new strategic collaboration to enhance understanding of disease and drug mechanisms. 2

3 BioRN Cluster New BMBF funding for SMEs available KMU-NetC The BMBF supports innovative projects which include at least 2 SMEs and are coordinated by a network or cluster organization. Funding amount: up to 2 Mio Euro 15-page outline (BioRN) 31 March 2017 Submission VDI/VDU 30 April 2017 Deadline formal application 31 August 2017 Project start Nov-Dec 2017 Please get in touch with us if you are interested. 3

4 BioRN Lounge The Next Accelerator The European Health Catapult European Accelerator program for start-ups that are: Active in the fields of medtech, biotech and digital health Already incorporated Have innovative business concepts Are looking for seed or series A funding Deadline: 31 st March

5 BioRN Lounge Tonight s speaker Prof. Dr. Matthias Rädle The institute for technical processes und innovative energy systems (PI) presents new methods on molecule selective optical inline measurement-techniques. 5

6 Fakultät Verfahrens- und Chemietechnik Institut Prozessmesstechnik und innovative Energiesysteme Neue l Methoden molekülselektiver optischer In-line-Messtechniken Prof.Dr.Matthias Rädle m.raedle@hs-mannheim.de 6

7 Institut PI: Prozess-Messtechnik & Innovative Energiesysteme Seit 2010 größtes FH-Institut in BW 40 Mitarbeiter, davon 32 Ingenieure + 3 Physiker 35 Mitarbeiter drittmittelfinanziert Forschung auf 400 m² HS-Campus m² extern angemietet Drittmittel 3 M pro Jahr (2,4 M öffentlich; 0,6 M Industrieaufträge) ; ca. 7 M pro Jahr incl. Partner Firmenkontakte > 80 über Koop.verträge verbundene Firmen Vernetzung mit MRN, IHK, Wirtschaftsförderung Mannheim Projektkoordination BMWi AiF ZIM-Projekte Bundesranking Platz 1, ca. 90 Projekte Prof. Dr. Matthias Rädle 7 / 23

8 Interdisciplinary staff: Information scientists Industrial engineer Automation engineers Electronics engineers Chemical technology engineers Process technology engineers Mechanical engineering engineers Biotechnology engineers Physisists Management 8

9 core expertise: Development, construction, implementation of measurement technology devices, including optics, electronics, construction, software and housing. Optics expertise: UV, VIS, NIR, Fluorescence, MIR als ATR, REM, Trans, fiber optics Num. Simulations, especially fluid and heat dynamics Automation: Hard- and software development, Construction of heat exchanger, solar pannels, chiller, latent heat, bioengineering devices, fresnell optics 9

10 Hochschule Mannheim 2016 Größter Projekterfolg in der Geschichte der HS-Mannheim 6 Mio Zuwendung, darunter 1,3 Mio Industriebeteiligung HS-Mannheim wird in den nächsten 8 Jahren zum bundesweit führenden Zentrum für Messtechnik ausgebaut Prof. Dr. Matthias Rädle 10 / 23

11 Ein Messgerät besteht aus. 11

12 Elektronik 12

13 Konstruktion 13

14 Optik. 14

15 Fluidik 15

16 und Materialien hier Saphir 16

17 Ramanspektroskopie In-line Reaktionsverfolgung

18 Theoretische Grundlagen: Raman-Spektroskopie 1 18 Patrick Feike

19 Raman-Spektroskopie: Lactat in Blutplasma

20 Vorteile+Nachteile Ramanspektroskopie + molekülselektiv + gute Einbaumöglichkeiten - sehr schwacher Effekt - Geräte teuer +- Ausblick: preiswerte Geräte

21 Raman oder MIR-Spektroskopie Peptid links: Transmissionsküvette rechts: ATR-Küvette Transmissionsspektren einer Aminosäure

22 Motivation: Prozessanalytik Chemische & biologische Reaktionsverfolgung in Echtzeit Problemlose Integration der Messtechnik Lösung: optische Spektroskopie (schnell, nicht-invasiv, Bestimmung mehrerer Analyten) Funktionsprinzip (allg.): Anregung von Molekülen durch Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen (Licht) Anregung in Form von Ausschlägen im gemessenen Spektrum (Diagramm) sichtbar Spektrum = Intensität als Funktion der Wellenlänge Robert Schalk Seite 2

23 Beispiel 1: prozesstauglicher MIR-ATR-Sensor Entwicklung eines photometrischen Mehrkanal-Sensors Warum ATR? Bei stark absorbierenden Proben (z.b. Flüssigphase) sind Schichtdicken im µm-bereich erforderlich Vermessung der Probe in ATR ermöglicht Eindringtiefen unter einer Wellenlänge Robert Schalk Seite 2

24 Beispiel 1: prozesstauglicher MIR-ATR-Sensor Warum Sensor? Im Vergleich zu kommerziellen FT-MIR-Spektrometern: Kompakt und robust, da ohne bewegliche Teile Geringe Materialkosten (zwischen 2,000 5,000 ) Praktischer Einsatz: Echtzeit-Verfolgung einer chemischen Reaktion mit vier Analyten Robert Schalk Seite 2

25 Beispiel 2: kontaktlose Raman-Prozesssonde 1. Schritt: Entwicklung einer Raman-Sonde mit großer Brennweite Robert Schalk Seite 2

26 Light guide technology 26

27 Nicht-invasive Prozesssonde Adaption an viele Arten von Prozessfenstern mögliche aktuell bis 25 mm Dicke

28 Online-Raman-Spektroskopie zur Verfolgung einer aeroben Hefe-Fermentation R. Schalk, F. Braun, D. Geörg, J. Brunner, J. Seltenreich, M. Theuer, H. S. Eckhardt, F.-J. Methner, M. Rädle, T. Beuermann Online-Verfolgung von Glucose und Ethanol während einer Hefe-Fermentation Einfach zu adaptierender Messaufbau Keine Reinigung/Sterilisation der Sonde nötig Robert Schalk Institut für Prozessmesstechnik, Hochschule Mannheim University of Applied Sciences Wien,

29 - robust process probes

30 Eigenbauramansonde mit hoher Brennweite

31 Classical probe in chem. Reactor/fermenter

32 Hochschule Mannheim - Institut für Prozessmesstechnik - Frank Braun Institut für Medizintechnologie der Universität Heidelberg und der Hochschule Mannheim Prozesstaugliche Ramanspektroskopie mit hoher optischer Sammeleffizienz für die In-line-Analytik Lösungsvorschlag: Auf Photonenfluss optimiertes Spektrometersystem: - Extrem reduzierte Laserleistung oder - Ramanmessungen ms-bereich

33 Spektroskopie in der Krebsdiagnostik A Was zeichnet Krebs aus? - höhere Stoffwechselaktivität / Zellproliferation - Zellmetabolismus - andere Gewebezusammensetzung Zellmetabolismus NADH und sonstige Fluorophore Oxy- und Desoxyhämoglobin (Maß für die Durchblutung des Gewebes /O 2 -Sättigung) Glykolyse (anaerobe Stoffwechsel von Glucose) Gewebezusammensetzung Fett H 2 0-Gehalt Krebszellen mit unseren Methoden nicht direkt nachweisbar indirekt über Zellmetabolismus und Gewebezusammensetzung 3

34 Sonde zur Messung von Gewebeproben Spitze der Kanüle 7 Glasfasern 6

35 Kundenorientierte Entwicklung von Design und Funktion

36 Hautscanner in Anwendung

37 Industrial Probes for Particle- and Reaction Control 37

38 3Mikron Thick Throuput Cells for On-line Microscopy 38

39 NIR-Photometrie Feuchtebestimmung Erntegut

40 Ausblick Raman-Photometrie, wenn Zielmoleküle bekannt sind -> billiger, robuster, nachweisempfindlicher

41 Danke für die Aufmerksamkeit!!!!. Fragen, Wünsche, Diskussion

42 BioRN Lounge Save the date: BioRN Annual Conference Annual Conference 2017 Date: October 24, 2017 Location: Auditorium Hochschule Mannheim 42

43 BioRN Lounge Next Events March 16, Distinguished Lecturer Seminar Series (DKFZ) Klaus Rajewsky MDC Berlin. March 23, Pharmaforum 2017 in Mainz March 30, Elevator Pitch BW: Regional-Cup Rhein- Neckar in Mannheim. 43

44 BioRN Lounge Next Lounge March 28, 2017 Dr. Volker Stadler PEPperPRINT Topic: German Accelerator 44