Patentierte Nanotechnologie zählt Nanopartikel in Echtzeit

Branchen wie Pharma, Biotechnologie, Kosmetika setzen auf Nanopartikel, damit sie ihren Produkten mit Nanomaterialien besondere Eigenschaften verleihen. Das Med Uni Graz Spin-off und Deep-Tech Unternehmen Brave Analytics hat in Zusammenarbeit mit der Universität Graz jetzt einen Durchbruch im Zählen von Nanopartikeln erzielt: Sie zählen die kleinen Teilchen in Echzeit und machen die patentierte Technologie fit für den Weg in die Industrie. 

In einer jüngst in Physical Review Applied erschienenen Arbeit schlagen Wissenschafter*innen der Med Uni Graz und der Uni Graz ein Messverfahren vor, mit dem sich schnell und zuverlässlig die kritischen Größen von Nanopartikeln bestimmen lassen. „In dem Verfahren werden die zu untersuchenden Nanopartikel durch einen Kanal gepumpt, gleichzeitig bewegt sich in Flussrichtung ein schwach fokussierter Laserstrahl, der zwei Aufgaben erfüllt. Erstens können die Nanopartikel durch das gestreute Licht beobachtet werden, zweitens übt das Licht Kräfte auf die Nanopartikel aus“, erklärt Ulrich Hohenester von der Universität Graz.

Schwimmende Nanopartikel 

In der aktuellen Arbeit werden die Nanopartikel durch die Lichtkräfte vom Lichtfeld gefangen. Das passiert, wenn sie durch die Messzelle „schwimmen“, während sie in Flussrichtung beschleunigt werden. Misst und analysiert man Eigenschaften wie die Beschleunigung der einzelnen Nanopartikel, ergeben sich detaillierte Informationen über die Größenverteilung, Geometrie und Konzentration der Nano Partikel.

Die Idee zu diesem Verfahren der Nanaotechnologie stammt von Christian Hill von der Med Uni Graz. Zusammen mit seiner Firma Brave Analytics entwickelt er derzeit ein kommerzielles Messgerät, welches auf dieser Nanotechnologie basiert. Die theoretische Beschreibung und die Auswertung der Experimente übernahmen Marko Šimić und Ulrich Hohenester vom Institut für Physik der Universität Graz. „Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit aus medizinischer Forschung, theoretischer und technologischer Entwicklung zusammen mit medizinischer bzw. biomedizinischer Anwendung fügt sich auch gut in die Ziele von Biotech Med-Graz ein“, so der Forscher und Entrepreneur Christian Hill. 

Mit dieser innovativen Technologie für Nanomaterialien im Gepäck wurde ein Projekt gestartet, welches von der Österreichischen Forschungsförderungs GmbH (FFG) gefördert wird. Im Rahmen dieses Projekts wird die Probenvorbereitung von Nano technologischen bzw. pharmazeutischen Flüssigkeiten wie Nanopartikeln zum Knochenaufbau, Emulsionen, Impfstoffen o. ä. Produkten begleitend erforscht. Das Projekt ist am 1. April 2022 gestartet und wird voraussichtlich bis 20. Juni 2023 laufen. Diese Arbeit wurde zudem von der Europäischen Kommission über das Projekt Nano PAT (Grant-Agreement-Nummer 862583) gefördert und unterstützt. Die Med Uni Graz ist ebenfalls an diesem Projekt beteiligt.

Im Rahmen des Projekts soll die Anbindung der patentierten OF2i Nanoteilchen Technologie in Prozessanlagen der Industrie zur Verbesserung der automatisierten Qualitätskontrolle erforscht werden. Zudem sollen Flaschenhälse reduziert und Engpässe eliminiert werden. Derzeit ist das Projekt auf die Bereiche Pharma, Biotech und Materialtechnologie fokussiert.

Nanopartikel Zählung in industrie Anwendungen

Der offizielle Marktstart der B2-Geräte-Serie für Laboranwendungen Anfang nächsten Jahres stellt ein Highlight für das Spin-off dar. Die OF2i Nano Teilchen Messmethode wird als kompaktes Laborgerät bereitgestellt und dient der Vermessung von z. B. zeitaufgelösten Nanoteilchen Formierungsprozessen oder der Bestimmung von niedrigsten Konzentrationen. "Diese spielen zum Beispiel im Bereich Wasseranalytik von Nano Plastics eine wesentliche Rolle“, erklärt Christian Hill.

Die Vorpräsentation und Produktdemos haben bereits auf der Analytica 2022 ein großes Interesse erzeugt. Enge Kooperationen sind schon mit verschiedenen Instituten der Medizinischen Universität Graz, der Montanuniversität Leoben und anderen interessierten Stellen im Gange.

„Fertigung, Montage und Endkontrolle der Hightech-Geräte werden vollständig im Herzen von Graz durchgeführt“, so der Co-Founder und CFO/COO Gerhard Prossliner, „und zurzeit sind wir mit der Produktion von Geräten gut ausgelastet.“ Vorbestellungen sind möglich. Diese werden auf „first come, first serve“ Basis bedient.