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Cytena

Wie ein Physiker mithilfe der Drucktechnik die Medizin voranbringt.





• Am Institut für Mikrosystemtechnik in Freiburg treffen Maschinenbau-Ingenieure und Software-Entwickler auf Lebenswissenschaften, zum Beispiel Medizin. „Es ist eine sehr interdisziplinäre Arbeit“, sagt Peter Koltay. Der Physiker entwickelt hochspezialisierte Maschinen, meist im Miniaturformat. Von Medizin verstand er zunächst nicht viel.

Aber von Druckern. Bereits im Jahr 2005 hatte er eine Firma für Mikro-Dosierungstechnik gegründet, die mit allen Arten von Flüssigkeiten drucken kann. Bei einer Messe wurde er 2011 gefragt, ob er auch aus einer Zellflüssigkeit einzelne Zellen ausdrucken könne? Warum sollte man das tun?, fragte sich Koltay.

Er begann zu recherchieren. „Zellen haben Unterschiede“, sagt er. „Selbst wenn es gleiche Zellen sind, gibt es feine Abweichungen zwischen ihnen.“ Während er nach Erklärungen suchte, erschienen immer mehr Fachbeiträge mit Anwendungsbeispielen: An einzelnen Zellen könne man viel besser Krankheiten diagnostizieren und erforschen. Später könne man an ihnen gar die Wirksamkeit von Medikamenten besser testen.

Die Chancen der Einzelzellforschung schienen groß. Dumm nur, dass es gar nicht so einfach ist, einzelne Zellen zu isolieren. „Alle Beispiele kamen von der Anwenderseite, also was man mit einzelnen Zellen machen könne“, sagt Koltay. „Wir waren eines der ersten Teams, die sich dem Thema von der Technik her näherten, also wie man die Zellen überhaupt effizient und automatisiert vereinzelt bekommt.“

Koltay erfuhr von einem Experiment, bei dem Zellflüssigkeit in eine einfache Druckerpatrone gefüllt und ausgedruckt wurde. Tröpfchen für Tröpfchen. Mal enthielten sie eine einzelne Zelle, mal gar keine oder mehrere. Der Versuch brachte ihn auf die entscheidende Idee eines Einzelzelldruckers.

Sein Gerät beobachtet mit einer mikroskopischen Bildanalyse die Flüssigkeit direkt vor der Düse. Erkennt es eine einzelne Zelle, so wird sie in einen Behälter gedruckt. Werden mehrere Zellen erkannt oder ist der Druck-Tropfen leer, dann wird die Probe zwar ausgestoßen, aber sofort abgesaugt. „Es ist ein Zufallsprozess, bei dem wir die Fehlversuche eliminieren“, sagt Koltay.

2013 wählte das Magazin »Nature« die DNA-Analyse von Einzelzellen zur Methode des Jahres. Da hatte das Team von Peter Koltay bereits einen Prototyp gebaut und Marktanalyse betrieben. 2014 gründeten sie die Firma Cytena. Nun soll die Serienproduktion folgen. ---
Cytena GmbH,
eine Ausgründung aus der Technischen Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Gründer: Peter Koltay, Jonas Schöndube, André Groß und Benjamin Steimle
Kontakt: info@cytena.com