Die richtige Wellenlänge finden

Junges Start-up optimiert Sauerstoffsonde für medizinische Anwendungen und arbeitet dabei eng mit Hochschule zusammen

Das Potsdamer Zwei-Mann-Unternehmen Colibri Photonics hat ein Sensorsystem für die nicht-invasive Messung des Sauerstoffgehalts in geschlossenen Gefäßen entwickelt. Die Anwendungsmöglichkeiten sind schier unbegrenzt – von der Human- und Tiermedizin, der Pharma-forschung bis hin zur Verpackungsindustrie. Gemeinsam mit Wissenschaftlern der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) tüftelt Colibri an der optimalen Wellenlänge des Sensor-Lasers, damit unerwünschte Nebenwirkungen an untersuchten menschlichen Zellen vermieden werden.

Colibri Photonics ist ein Spin-off der Universität 
Potsdam, genauer: des Instituts für Chemie, Bereich Physikalische Chemie. Marvin Stolz und Dr. Elmar Schmälzlin, die beiden Gründer und Gesellschafter, konzentrieren sich aufs Kerngeschäft. Während Stolz für das Kaufmännische zuständig ist, kümmert sich Schmälzlin um die Entwicklung des Produktes, eines neuartigen Sauerstoff-Sensorsystems. Fertigung und andere Funktionen hat das Start-up mit Sitz im Golmer Gründerzentrum GO:IN an Zulieferer ausgelagert.

Schmälzlin hat dabei zehn Jahre akademische Forschung, u. a. am Fraunhofer IAP, in das Thema 
“Sauerstoffmessung“ gesteckt. Noch einmal mehr als drei Jahre industrielle Forschung kamen seit Firmengründung im Dezember 2010 hinzu. Entstanden ist ein Sensorsystem, das aus drei Komponenten besteht: der Hardware („Black Box“), der Lichtquelle (Laser) und dem Detektor, der das Licht wieder auffängt. Mit dem neuen Sondensystem kann man den Sauerstoff
“in Miniumgebungen, auf Zell-Niveau messen“, wie Stolz nicht ohne Stolz sagt. Und zwar kontaktlos, d. h. nicht-invasiv.

Breite Anwendung, vor allem in der Humanmedizin

Generell ist der Colibri-Sensor interessant für alle Bereiche, bei denen es um Sauerstoff geht, darunter die Pharma-, Lebensmittel- und Verpackungsindustrie. Die beiden Gründer wollen sich jedoch auf die Humanmedizin konzentrieren. Potenzielle Abnehmer sind hier z. B. alle Forschungseinrichtungen, die Zellen züchten (Tissue Engineering). Auch die Krebsforschung hat Bedarf.

Für die permanente Feinjustierung und Individualisierung ihres Systems, das an vorhandene Mikroskope gekoppelt wird, arbeiten Stolz und Schmälzlin traditionell eng mit Instituten und Hochschulen zusammen wie die Fraunhofer-Einrichtungen IZI-BB und IAP, die Uni Potsdam und die TU Berlin. Auch auf eine mehr als zweijährige erfolgreiche Zusammenarbeit mit der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) kann 
Colibri zurückblicken.

Grünes statt blaues Licht

Für die Untersuchung bestimmter medizinischer Fragestellungen hat das Start-up der MHH ein komplettes Sensorsystem zur Verfügung gestellt. In mehrtägigen Testreihen übten die Wissenschaftler der MHH im sogenannten „Laminar-Flow-Bioreaktor“ Druck auf menschliches Gewebe und auf Knorpel aus, ohne dass diese in irgendeiner Weise mechanisch belastet 
und verunreinigt werden. Gleichzeitig wurde der Sauerstoffgehalt gemessen. Parallel zu den Testreihen hat die Hochschule den Potsdamern kontinuierlich Feedback gegeben.

Dabei kristallisierte sich ein Problem heraus: Durch die Wellenlänge des ursprünglich blauen Lasers wurden in der Zellumgebung chemische Prozesse provoziert, die im Endeffekt zur Schädigung der Zellen führten. Um diese unerwünschten Nebenwirkungen zu vermeiden, haben die Partner das System auf eine andere Wellenlänge und damit Farbe umgestellt. In einem langwierigen Prozess musste Colibri – im Dialog mit seinem „Lead-User“ MHH – die Hardware auf schwierig zu modulierende Festkörperlaser anpassen. Jetzt leuchtet der Laser im satten Grün.

„Unser Partner wird zum Kunden“, freut sich Marvin Stolz. „Die Hochschule war so zufrieden, dass sie das Gerät nun kaufen will.“ Auf Marketing und Absatz wird künftig auch der Schwerpunkt der Aktivitäten von Colibri 
Photonics liegen. Ziel von Stolz und Schmälzlin ist es, pro Jahr bis zu 20 Einheiten zu verkaufen. Dafür haben sie auch die Softwareoberfläche nutzerfreundlicher gestaltet und einen Spezialisten mit dem Vertrieb im In- und Ausland beauftragt.

Weiterführende Links

• Originalmeldung von ZukunftsAgentur Brandenburg GmbH
• Alle Meldungen von ZukunftsAgentur Brandenburg GmbH
• Cluster-Reportage Die richtige Wellenlänge finden