Archive - Feb 2008

February 2nd

Von aseptischen Prozessen und Quality by Design

Life Sciences
02.02.08   von  
<a href=http://www.ortner-group.de>Ortner Reinraumtechnik</a>, <a href=http://www.utg.at>UTG Universaltechnik-Maier Industrieanlagenbau</a> sowie <a href=http://www.vtu.com>VTU-Engineering</a> luden zum „Innoforum 2008“ nach Mondsee. Die Anlagenprofis der Pharmabranche diskutierten die Trends der Steriltechnik. <table> <td><% image name="Fritz_Erni" %></td> <td align="right"> Das „Innoforum“ hat bereits Geschichte: Im Zweijahres-Rhythmus versammeln sich Experten der deutschsprachigen Pharmabranche, um gemeinsam elegante Wege zu einer höheren pharmazeutischen Produktivität zu erörtern. Für die ,Big Vision’ des „Quality by Design“ konnten die Veranstalter heuer Fritz Erni gewinnen. Der Leiter der globalen Quality Operations bei Novartis in Basel sagt; „Die Wissenschaft wurde lange hinter Compliance-Vorgaben zurückgedrängt. Jetzt kehrt sie im Zuge der neuen Prozess-Verständnisse wieder zurück.“ Er ist überzeugt, dass die Bemühungen der <a href=http://www.ich.org>ICH</a> immer mehr den Charakter richtungs-weisender Guidelines annehme. Von Q8, Q9 und Q10 ist die Rede. </td> </table><p> <small> Fritz Erni skizziert die Vorzüge, die das Konzept des „Quality by Design“ mit sich bringen könnte. </small> Doch der Reihe nach. Aktuell ist das globale Pharmageschäft rund 700 Mrd $ schwer, wächst jährlich um etwa 6 % und spielt Margen jenseits der 20 % ein. Jedoch: Alleine zwischen 2007 und 2012 verliert ein Umsatzvolumen von etwa 76 Mrd $ den Patentschutz. Pharma-Companies mit „Blockbuster-Giganten“ wie Lipitor, die derzeit noch mehr als 12 Mrd $ Umsatz pro Jahr einspielen, sind so enorm in ihrer Existenz gefährdet. Bei Pfizer etwa liegt der Anteil der nicht mehr geschützten Wirkstoffe bereits nahe der 90 %-Marke. Gleichzeitig schwappt aus den Pipelines nur wenig wirklich Neues auf den Markt: 2007 wurden von der FDA gerade einmal 19 neue Wirkstoffe zugelassen – der geringste Wert seit 24 Jahren. Die sehr hohen Erwartungen in die biologischen Präparate wurden nur teilweise erfüllt. Vor diesem Hintergrund präsentiert Erni die Vision des „Quality by Design“: „Wenn es die Halbleiterindustrie schafft, die Ausschussrate auf eine unter 1 Mio produzierter Einheiten zu beschränken, die Pharmaindustrie jedoch zwischen 5 und 10 % ihres Ausstoßes für Müllverbrennungsanlagen herstellt, dann haben wir in dieser Branche ein enormes Potenzial, die Produktivität zu erhöhen.“ Es kranke in der Pharmaindustrie an der „GMP-Mentalität“ – „jeder Operator könnte eine Produktionsanlage besser einstellen, nur darf er es nicht“ – und dem krampfhaften Festhalten an der Strategie, das Endprodukt anstatt die Prozessqualität zu testen. Die Wissenschaft werde so hinter die Compliance zurückgedrängt, kontinuierliche Verbesserungen würden unterdrückt. <b>Mehr Prozessverständnis.</b> Erni beschreibt das Dilemma: „Die typischen Inhaltsstoffe einer Tablette sind immer dieselben – zu einem Großteil besteht sie aus Laktose und mikrokristalliner Zellulose, ein wenig Stärke sowie einer sehr geringen Menge des jeweils aktiven Wirkstoffes. Wie diese Ingredienzien allerdings beim Herstellen der Tablette tatsächlich in Mischung geraten, das wissen wir noch viel zu wenig.“ Bei diesem und zahlreichen anderen Prozessen gelte es daher nun, (1) alle kritischen Parameter aufzudecken, (2) das Beherrschen ihrer Variabilität im Prozess sicherzustellen und (3) die gewünschte Produktqualität durch einen definierten „Design-Space“ zuverlässig und akkurat einzustellen. Derzeit sind freilich noch bei weitem nicht alle notwendigen Tools des dafür nötigen Werkzeugkastens ausreichend entwickelt. Gelänge es, den Ausschuss in der Pharmaindustrie ebenso auf 1 ppm zu reduzieren, „so würden sich Kosteneinsparungen zwischen 10 und 20 % einstellen“, ist Erni überzeugt. <% image name="CFD_Simulation" %><p> <small> „Die Physik voraussagen“: Neue Simulations-Tools von Ortner optimieren Sterilräume bereits vor dem Bau. </small> <b>Design-Space.</b> Voraussetzung für den sinnvollen Einsatz der „Quality by Design“ ist allerdings ein „Design-Space“, der nicht bloß im Pilotmaßstab das hält, was er verspricht, sondern unabhängig von Anlagengröße und Wirkstoff angewendet werden kann. Dazu bieten sich Computational Fluid Dynamics (CFDs) an. Dabei werden Strömungsgebiete in sehr viele Einzelzellen zerlegt und in Folge Bilanzen über jede einzelne Zelle errechnet. <table> <td><% image name="Strahlduese" %></td> <td align="right"> Für die Begasung und Entlüftung im Rahmen der Sterilisation via Wasserstoffperoxid – zur Biodekontamination werden entweder H<small>2</small>O<small>2</small>, Peressigsäure (CH<small>3</small>OCOOH) oder Chlordioxid (ClO<small>2</small>) eingesetzt – hat Ortner ein solches Simulationswerkzeug entwickelt und für Reinraumschleusen auch schon validiert.<p>Ortner-Experte Hubert Jarnig spricht von „hochkomplexen Berechnungen mit 8 partiellen Differential-Gleichungen“ und schwärmt von der Möglichkeit, Schleusen-Kammern und künftig auch Isolatoren und ganze Räume bereits vor dem Bau perfektionieren zu können. </td> </table><p> „Gemeinsam mit unserer programmierbaren H<small>2</small>O<small>2</small>-Strahldüse lassen sich so 2/3 der Kosten bei der Zyklusentwicklung einsparen – die optimierten Strömungs-Verhältnisse sorgen zudem im Betrieb für wesentlich schnellere Prozesse.“ <b>Clean Areas.</b> Von den Fortschritten in der aseptischen Abfüllung weiß Martin Kern, der Leiter der pharmazeutischen Prozesse bei Octapharma, zu berichten. Er hat das rund 6,5 Mio € teure Upgrade der Wiener Octapharma-Produktion um eine Gefriertrocknungslinie, eine Biodekontamination per H<small>2</small>O<small>2</small> sowie deren Roboter-Bestückung geleitet. Octapharma wird damit in wenigen Wochen über die erste vollautomatische aseptische Abfüllung Österreichs verfügen – weltweit sind derzeit etwa 100 solcher Systeme in Betrieb, davon 60 % in den USA. Zum Einsatz kommt dabei auch eine drahtlose Temperaturübertragung – ein kleiner Fühler wird dabei direkt in das mit dem Produkt befüllten Fläschchen gegeben, der sodann via 2,4 GHz seinen Messwert direkt in das Prozessleitsystem abgibt. Eine derart realisierte aseptische Befüllung würde zwar höhere Investitionen erfordern, allerdings auch den konventionellen Reinraum überflüssig machen; „zudem lässt sich die Anlagenverfügbarkeit durch einen Kampagnenbetrieb erhöhen und die Personalkosten durch den hohen Automationsgrad senken“, so Kern. <table> <td><td><% image name="Vial" %></td> <td align="right">Generell sind aseptische Herstellungsprozesse durch die starke Zunahme an biotechnisch hergestellten Produkten – Vakzine und Proteine also – gefragt: Wurden 1990 gerade einmal 20 % der Medikamente gefriergetrocknet, liegt der Anteil an Lyophilisaten heute bereits bei rund 40 %. In den entsprechenden „Anlagen für Vials & Spritzen“ werden immer empfindlichere Produkte produziert – Produkte, die auch ein ideales Nährmedium für Mikroorganismen abgeben. In diesen Anlagen „ist die Integration von Robotersystemen – auch der Handgriff in den Isolator soll heute noch vermieden werden – sowie eine exzellente Maschinengängigkeit sehr wichtig“, so Kern, „ebenso wie getrennte CIP-/SIP-Prozesse und überaus aufwändige Messdatenerfassungen“. Insgesamt stehe beim Design von Reinräumen bzw. Barrier Isolation Technologies längst der Prozess und nicht mehr die Technologie im Vordergrund. „Selbst die überaus unangenehmen Overalls des Bedienpersonals werden nun dank neuer Fasern bequemer“, so Kern. </td> </table><p> <small> Medikamente werden immer öfter in Form von Vials oder Spritzen gefertigt. </small> Von aseptischen Prozessen und Quality by Design

Neues Wissen für kleinere Handyplatinen

Wissenschaften
02.02.08   von  
Vor einem halben Jahr startete Herbert Hutter mit Unterstützung der AT&S an der TU Wien das CD-Labor für Oberflächen- und Grenzflächenanalytik. Sein Auftrag: Hochpräzise Werkstoff-Analysen via TOF-SIMS sollen die Grundlagen für noch kleinere Leiterplatten schaffe – ein wertvolles Wissen für den steirischen Leiterplattenhersteller <a href=http://www.ats.net>AT&S</a>. Neues Wissen für kleinere Handyplatinen <% image name="Leiterplatten" %><p> <small> Leiterplatten aus der Steiermark: Der Trend zur Miniaturisierung verlangt neue Produktionsverfahren – und exakte Analysen. </small> Das Prinzip ist einfach: „Wir sehen nach, welche Elemente wo sind. Und wir wollen wissen, in Abhängigkeit wovon sie dort sind, was sie dort tun.“ Herbert Hutter spricht von Leiterplatten. Sie verbinden aktive und passive Komponenten und stellen somit die Basis aller elektronischen Geräte dar. Es sind komplexe Verbundwerkstoffe aus Metallen und Polymeren (in der Regel sind es heute Kupferleitungen auf einer Harzbasis), die insbesondere als Handy-Platinen einem steten Miniaturisierungs-Zwang unterliegen: „Die Belastungen dieser in mehr als 20 Schichten aufgetragenen Leiterplatten nimmt entsprechend zu, je kleiner und flexibler sie gestaltet werden“, erklärt Hutter. Zudem werden die Platinen nicht nur wesentlich kompakter, sondern auch vielfach funktioneller: „Mitunter wird die Intelligenz ganzer Chips bereits in die komplexe Struktur der Leiterplatten integriert.“ <b>Neue Phänomene verstehen.</b> AT&S hat sich eine weltweit führende Stellung als Hersteller solcher Multilayer-Leiterplatten erarbeitet. Um diese Marktposition zu behaupten, muss AT&S einem ähnlichen Innovationsdruck wie in der Halbleiterindustrie standhalten. Verbesserte Analyse-Techniken, um neue Produktionsschritte zu entwickeln, sind daher wichtig. Aus diesem Grund unterstützt und finanziert AT&S auch in Kooperation mit der Christian Doppler Gesellschaft das neue CD-Labor zur Grundlagenforschung für die Weiterentwicklung von Leiterplatten. Es sind völlig neue Phänomene wie die Elektromigration – wenn sich also Metallatome in Anwesenheit elektrischer Felder zu bewegen beginnen –, die nun verstanden werden müssen. Einfacher ausgedrückt: Je kleiner die Platinen werden, desto enger liegen die Leiterbahnen aneinander – und desto größer wird daher die Gefahr eines Kurzschlusses. <% image name="Hutter_Herbert" %><p> <small> Herbert Hutter vor dem neuen TOF-SIMS-Gerät an der TU Wien. </small> Das Mittel der Wahl bei den Analysen der Leiterplatten ist ein TOF-SIMS (Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometer), bei dem sowohl die dreidimensionalen Verteilungen von Spurenelementen als auch organische Oberflächen charakterisiert werden können. Die „SIMS-Gruppe“ der TU Wien beschäftigt sich bereits seit mehr als 20 Jahren mit diesem Analyseverfahren und betreibt das einzige TOF-SIMS-Instrument an einer österreichischen Universität. Seit wenigen Monaten wird am Institut für Chemische Technologien und Analytik an einem neuen, rund 800.000 Euro teuren Gerät der deutschen ION-TOF experimentiert – Hutter hat die Mittel dafür 2005 im Rahmen der UNIINFRASTRUKTUR III Maßnahme des Bundes bewilligt bekommen. Die SIMS-Technologie ist vor allem in der Halbleiterindustrie weit verbreitet, wo die Messungen damit die Grundlagen für extrem hohe Reinheiten liefern. Der Vorteil dieses Analyseverfahrens: Alle Massen über 1 ppm können damit gemessen werden, zudem eignen sich hier auch nichtleitende Proben. „Der molekulare Aufbau der ersten Atomlage einer Festkörper-Oberfläche lässt sich damit exakt nachweisen“, sagt Hutter. Zahlreiche Punkt-Messungen aneinandergereiht ergeben sodann ein entsprechendes Bild, das sich – dank einem sehr sanften Abtragen der Atomlagen – auch in die Tiefe projizieren lässt. 3D-Bilder mit einer Tiefenauflösung von weniger als 0,5 Nanometer werden so möglich. <b>Neue Forschungswege aufzeigen.</b> Die analytische Unterstützung via TOF-SIMS soll letztlich die Produktionstechnologie bei AT&S entsprechend weiterentwickeln: „Wenn wir exakt aufklären können, welche Verunreinigungen woher kommen, so kann das in Folge die richtigen Forschungswege aufzeigen – „das kann bedeuten, dass etwa statt einer Optimierung von Reinigungsanlagen ein völlig anderer Werkstoff angezeigt ist“. Anstatt der bereits sehr gut untersuchten Metall-Metall-Grenzflächen geht es Hutter und seinem Team um die Grenzflächen zwischen unterschiedlichen Polymeren und Metallen sowie zwischen Polymeren und Keramik. Für die Quantifizierung organischer und anorganischer Kontaminationen auf unterschiedlichen Substraten werden Vergleichsmessungen mit anderen hoch spezialisierten analytischen Verfahren vorgenommen. Dafür braucht es weitere Gerätschaften, wie sie an der TU Wien allesamt vorhanden sind: Elektronenmikroskope oder Infrarotspektrometer etwa. Die so entstehenden vieldimensionalen Daten sollen sodann unter Berücksichtigung der speziellen Anforderungen der TOF-SIMS-Messungen ausgewertet werden. Ein interaktives Programm zur Messdatenverarbeitung und Visualisierung, an dem das CD-Labor derzeit arbeitet, soll künftig als Open Source allen TOF-SIMS Betreibern zur Verfügung gestellt werden. <small> <b>Die im TOF-SIMS</b> eingebaute Ionenquelle (eine Liquid Metal Ion Gun) beschießt die Probe in einer äußerst kurzen Zeitspanne mit Primärionen (aus einer Bismut-Quelle) und schlägt dabei wenige Sekundärionen aus dieser heraus. Die Atome werden „zerstaubt“, die Experten sprechen von so genanntem Sputtern. In einem konstanten elektrischen Feld werden die Sekundärionen beschleunigt, durchfliegen anschließend eine feldfreie Zone und werden schließlich detektiert und in Zeitkanälen aufsummiert. Dabei gilt: Die Masse der Ionen ist proportional zum Quadrat der Flugzeit. </small>

Entfaltung und Spaltung in der Gasphase

Life Sciences
02.02.08   von  
Die START-Preisträgerin Kathrin Breuker wird bald nicht mehr so viel reisen müssen. Bisher musste die Physikerin, die eigentlich am Institut für Organische Chemie der Uni Innsbruck arbeitet, zum Messen immer in die USA fliegen. Sie nutzt dort ein spezielles Massenspektrometer der Cornell University. Doch nun trägt Österreichs höchste Auszeichnung für Nachwuchswissenschaftler dazu bei, ein solches FT-ICR-Gerät in Tirol zu finanzieren. Ein Portrait von Carola Hanisch. <% image name="Kathrin_Breuker1" %><p> <small> Kathrin Breuker erforscht die Struktur großer Biomoleküle im Vakuum. </small> Die deutsche Forscherin, die auch schon mit dem Novartis-Preis für Chemie ausgezeichnet wurde, untersucht mit dem FT-ICR-Gerät, das Kürzel steht für Fourier-Transformations-Ionen-Zyklotron-Resonanz, die 3D-Struktur von Proteinen und Nukleinsäuren in der Gasphase. Ihr Forschungsansatz ist äußerst raffiniert. Wenn sie ihn erklärt, muss Kathrin Breuker daher vor allem Fragen beantworten, die mit „wie“ und „warum“ beginnen. Denn zum einen erscheint die Massenspektrometrie auf den ersten Blick gar nicht zum Studium von Struktur geeignet. Mit dieser Messmethode ermittelt man schließlich das Verhältnis von Masse zur Ladung eines Ions in der Gasphase. Die dreidimensionale Struktur eines gasförmigen Molekülions hat aber keinen Einfluss auf das Masse/Ladungsverhältnis und kann aus dem Spektrum nicht abgeleitet werden, zumindest nicht direkt. Zum anderen ist der Gaszustand für Biomoleküle unnatürlich: Schließlich spielt sich das Leben im flüssigen Milieu ab. <% image name="Kathrin_Breuker" %><p> <small> Arbeit am FT-ICR-Gerät – ein solches soll nun auch in Tirol angeschafft werden. </small> Dennoch ist die Massenspektrometrie seit den 1980er Jahren zu einer der wichtigsten Methoden bei der Analytik von Biomolekülen geworden. Damals machte es die Erfindung sanfter Desorptions- und Ionisierungstechniken wie der Elektrospray-Ionisation (ESI) möglich, auch sehr große Moleküle unzerstört in die Gasphase zu bringen. Eine spezielle Variante der ESI ist die „native Elektrospray-Massenspektrometrie“, mit der Biomoleküle, biologische Komplexe und sogar Viren – intakt und ionisiert – in das Vakuumsystem des Massenspektrometers gesprüht werden können. <b>Ionen im Magnetfeld.</b> In einem FT-ICR Instrument werden die Ionen dann in eine sogenannte ICR-Zelle geleitet. Es ist vor allem diese Zelle, die das Gewinnen von Strukturinformationen möglich macht, denn darin können die Ionen lange Zeit durch die Wirkung von Magnetfeldern festgehalten und verschiedenen Experimenten unterzogen werden. Zum Beispiel wird ihnen Energie zugeführt, indem sie mit einem IR-Laser bestrahlt werden oder mit chemisch neutralen Gasen zusammenstoßen – die erhöhte Energie kann dann ihren Zerfall bewirken. Anhand der Veränderungen, die je nach Experiment im Massen-Spektrum auftauchen, lassen sich Rückschlüsse auf die Ausgangsstruktur ziehen. Umstritten ist aber, ob die Strukturen in der Gasphase überhaupt dieselben sind wie die in Lösung. Kathrin Breukers Forschungsergebnisse deuten nun aber darauf hin, dass die Gasphasen-Struktur von Proteinen völlig anders sein kann als jene in Lösung. Für die native Elektrospray-Massenspektrometrie ist es daher äußerst wichtig herauszufinden, ob und nach welchen Regeln sich Moleküle beim Übergang in der Gasphase verändern. Ähnliches gilt auch für ein anderes massenspektrometrisches Verfahren, das ebenfalls mit FT-ICR-Geräten durchgeführt werden kann, die Top-Down-Massenspektrometrie. Dieses Verfahren dient eigentlich nicht der Aufklärung von 3D-Strukturen – es geht vielmehr darum, die Abfolge von Aminosäuren und die Modifikationen eines Proteins zu bestimmen. Und doch kommt man auch hier um die Gasphasenstrukturen nicht herum. Bei der Top-Down-Massenspektrometrie werden Proteine wiederum mit Elektrospray-Ionisation in die Gasphase gebracht. Allerdings handelt es sich um zuvor in Lösung denaturierte Eiweiße, deren dreidimensionale Struktur also bereits zerstört wurde. In einem ersten Schritt wird die Masse des ganzen Molekülions bestimmt. Daraus lässt sich unter anderem die Anzahl der Modifikationen erkennen. Modifikationen sind kleine Molekülgruppen, die an das Protein angehängt wurden, um seine Funktionsweise und Aktivität zu regulieren. <b>Protein-Puzzle.</b> Für den zweiten Schritt des Verfahrens werden die Molekülionen wiederum in der ICR-Zelle eingefangen, wo sie mit relativ rabiaten Techniken in Bruchstücke zerlegt werden. Breuker verwendet unter anderem die Elektronen-Einfangs-Dissoziation (ECD), bei der die Biomolekülionen mit von außen zugeführten Elektronen reagieren. Dadurch wird das Rückgrat des Proteins an zufälligen Stellen gespalten. Anschließend werden die Fragmente massenspektrometrisch vermessen. Bei der Auswertung versucht man dann, wie bei einem Puzzle, herauszufinden, wie die Bruchstücke zusammenpassen. So ergibt sich schließlich die exakte Abfolge der Aminosäuren. Dabei ist es von Vorteil, dass FT-ICR-Geräte Spektren mit extrem hoher Auflösung liefern. Auch kann man erkennen, an welchen Stellen Modifikationen bestehen. Proteine bis zu einer Masse von etwa 15kDa können auf diese Weise komplett sequenziert und charakterisiert werden. Das Verfahren ist sehr wichtig für die Proteomik, also die Charakterisierung aller in einer Zelle oder einem Organismus vorhandenen Proteine. Allerdings macht die Methode bei größeren Biomolekülen Schwierigkeiten: Häufig tauchen im Spektrum nur Fragmente aus den Endbereichen des Moleküls auf. Die Mitte bleibt unzerteilt. Hier kommt nun wieder die Gasphasenstruktur ins Spiel. Große Proteine nehmen nämlich offensichtlich, obwohl sie in Lösung denaturiert wurden, im Gaszustand eine komplizierte dreidimensionale Struktur an. Die verknäuelten Bereiche lassen sich nicht in Bruchstücke zerlegen – sie müssten erst entwirrt werden. Dann könnte auch die vollständige Sequenzierung sehr großer Biomoleküle gelingen. Da allerdings die Strukturen von Biomolekülen in der Gasphase bisher kaum bekannt sind, fehlen entsprechende Strategien. Von der Weiterentwicklung analytischer Methoden einmal abgesehen, hat Kathrin Breuker noch eine dritte Motivation, sich für Gasphasenstrukturen zu interessieren: pure Neugier. In natürlicher, wässriger Umgebung wird die Struktur eines Moleküls durch eine unüberschaubare Vielfalt an Wechselwirkungen mit seiner Umgebung beeinflusst. Im Vakuum hingegen ist die Struktur frei von äußeren Einflüssen – und damit für die Physikerin per se interessant. <b>Stabilitäten auf den Kopf gestellt.</b> Um Strukturinformation zu erhalten, hat Breuker die Elektronen-Einfangs-Dissoziation (ECD) einfach umfunktioniert. Das Problem bei der Top-Down-Methode war ja, dass sich große Moleküle in der Gasphase zusammenfalten und dass die ECD dadurch keine Fragmente liefert. Umgekehrt heißt das aber, dass man mit Hilfe der ECD-Technik nachweisen kann, ob und an welcher Stelle ein Molekül gefaltet ist. So hat Breuker herausgefunden, dass sich die stabile Gasphasestruktur des Proteins Ubiquitin durch Energiezufuhr in einem dreistufigen Prozess entfaltet. Bei der Analyse des Proteins Cytochroms c hat sie zudem ein äußerst kompliziertes Phänomen entdeckt, bei dem die zur Aufspaltung benötigten Elektronen vom Molekül selbst geliefert werden – ohne äußeren Beschuss. Diese Technik hat sie native ECD genannt. Dabei hat sich gezeigt, dass just jene durch hydrophile Wechselwirkungen stabilisierten 3D-Strukturen die stabilsten sind, die im wässrigen Milieu am leichtesten zu lösen sind. Hingegen werden die in Lösung äußerst widerstandsfähigen hydrophoben Wechselwirkungen in der Gasphase drastisch geschwächt. Die Stabilitäten sind also auf den Kopf gestellt. Diese Erkenntnis bedeutet, dass in der Gasphase andere Wechselwirkungen strukturbestimmend sind, und dass daher auch die Gasphasenstrukturen von Proteinen –zumindest nach Erreichen eines Gleichgewichtszustands– durchaus anders sein können als im natürlichen Medium. Bei Nukleinsäuren hingegen, so schlussfolgert Breuker, könnte die natürliche Struktur in der Gasphase besser erhalten bleiben. Denn bei ihnen wird die Struktur stärker von hydrophilen Wechselwirkungen bestimmt. Die Innsbrucker Wissenschaftlerin will sich daher in Zukunft verstärkt den Nukleinsäuren in der Gasphase widmen. <blockquote><small> <b>Bei der Elektrosprayionisation</b> werden Ionen unter Atmosphärendruck erzeugt. Dabei wird eine Analytlösung durch eine Metallkapillare geleitet, an deren Spitze eine Spannung angelegt ist, wodurch sich ein elektrisches Feld zwischen der Kapillare und einer Gegenelektrode bildet. Dieses durchdringt die Analytlösung und in ihr befindliche Ionen bewegen sich auf die Gegenelektrode zu. Dabei bildet sich an der Spitze der Kapillare ein Überschuss gleichartig geladener Ionen, die sich gegenseitig abstoßen und als feines Aerosol aus der Kapillare austreten. </small></blockquote> Entfaltung und Spaltung in der Gasphase

February 1st

Allergene Wirkung von Aspergillus versicolor bewiesen

Life Sciences
01.02.08   von  
Forschern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (<a href=http://www.ufz.de>UFZ</a>) und des Erfurter Instituts für Umweltmedizin gelang erstmals der Nachweis der allergenen Wirkung von einzelnen Proteinen des weit verbreiteten Schimmelpilzes Aspergillus versicolor. Allergene Wirkung von Aspergillus versicolor bewiesen <% image name="Aspergillus_versicolor1" %><p> <small> Die blauen Linien auf der durchsichtigen Folie, die Martin von Bergen gegen das Licht hält, enthalten Informationen über Proteine, die in den Sporen von Aspergillus versicolor vorkommen. &copy; André Künzelmann/UFZ </small> <% image name="Aspergillus_versicolor" %><p> <small> Den Schimmelpilz Aspergillus versicolor findet man sehr häufig auf Lebensmitteln, an Wänden und im Hausstaub in Innenräumen. </small> <table> <td width="120"></td><td> Schätzungsweise 5 % aller Deutschen leiden an einer allergischen Reaktion, die durch Schimmelpilze in Innenräumen hervorgerufen wird. Bei etwa 80 % allen Pilzbefalls in feuchten Zimmerecken ist der Pilz Aspergillus versicolor vertreten. </small></td> </table> Die Identifizierung der 7 wichtigsten Allergene von Aspergillus versicolor war nicht ganz einfach, gelang folgendermaßen: Die Sporen von Aspergillus versicolor wurden vom Team um Martin von Bergen in einzelne Eiweiße zerlegt und mit verschiedenen Methoden als Strichcode sowie verfeinert als Spots auf einem Gel aufgetrennt und auf eine festere Membran übertragen. Anschließend ließen die Forscher das Blutserum von Allergikern auf die Proteinspots auf der Membran einwirken. Dabei binden die Antikörper, die durch eine Allergie gebildet werden, an die allergenen Proteine. Diese Bindung wird mit weiteren Antikörpern nachgewiesen und einem Enzym optisch sichtbar gemacht. So wird ein Feld voller großer und kleiner Pünktchen sichtbar, das zeigt, wo sich Pilz-Eiweiße befinden, die mit den Antikörpern aus dem Serum reagiert haben. Um sodann festzustellen, welche Eiweiße sich hinter den Pünktchen auf der Membran verbergen, griffen die Biochemiker wieder zu den auf dem Gel aufgetrennten, aber von Antikörpern und Farbstoffen unberührten Eiweißen zurück. Da die Forscher inzwischen wissen, wo die Gefährlichen platziert sind, stanzten sie die Spots dort punktgenau aus. Die winzige Proteinmenge, die sich in dem stecknadelkopfgroßen Stück Gel verbirgt, wird in noch kleinere Peptide zerlegt. Diese werden sodann im Massenspektrometer vermessen und wie ein Fingerabdruck mit einer Datenbank abgeglichen, in der alle bekannten Proteine gespeichert sind. Jetzt will von Bergen die Untersuchungsmethode noch vereinfachen: "Noch heuer werden wir einen Test vorlegen, der in jedem Labor problemlos durchführbar ist." Das so zu erzielende Testergebnis ginge weit über die bisher möglichen Aussagen hinaus, denn nun könnten die Identität der auslösenden Pilzart und des einzelnen Eiweißes bestimmt werden.

2007: Poloplast wächst 10 % stärker als der Markt

Chemie
01.02.08   von  
2007 brachte mit einem konsolidierten Umsatz von 83 Mio € ein neuerliches Alltime-High für die auf Kunststoffrohre spezialisierte <a href=http://www.poloplast.at>Poloplast</a>-Gruppe (2006: 77 Mio €). Gleichzeitig nahm die Zahl der Mitarbeiter um 40 auf 346 zu. <% image name="Werk_Poloplast_aktuell" %><p> Das Jahr 2007 war aber für Poloplast gekennzeichnet durch konjunkturell <b>2 stark unterschiedliche Jahreshälften</b>: Konnte noch im Juli 2007 ein bis heute aufrechter Rekordumsatz/Monat realisiert werden, war der Zeitraum August bis Dezember 2007 geprägt von einem deutlich abgeschwächten nationalen und internationalen Wirtschaftswachstum. Hervorragend habe sich der Heimmarkt Österreich entwickelt, deutliche Zuwächse brachten auch Deutschland und Spanien. Entgegen der allgemeinen internationalen Branchenentwicklung konnte Poloplast auch 2007 über 10 % Marktzuwachs verzeichnen. <b>Für 2008</b> erwartet Polplast ein weiteres organisches Wachstum von mehr als 10 %, das von den Geschäftsfeldern Rohrsysteme und Compounding getragen wird. Zur Sicherstellung der erfolgreichen Realisierung des geplanten Wachstums wird derzeit ein signifikanter Ausbau der Infrastruktur realisiert. In Leonding wird bis Mai 2008 ein <b>neues Logistikzentrum</b> fertig gestellt, was für das 2. Halbjahr 2008 durch das Freiwerden des bisherigen Hallenlagers die Erweiterung der Produktionsfläche um rund 3.200 m² ermöglicht. <b>2008 bis 2012</b> sind an beiden Standorten (Leonding/Oberösterreich und Ebenhofen/Deutschland) Investitionen für neue Innovationen sowie Kapazitätserweiterungen bei den Spezialitäten in der Haustechnik und im öffentlichen Kanalbau von insgesamt 40 Mio € geplant, die ausschließlich über den Cashflow finanziert werden. Die Zahl der Mitarbeiter wird in dieser Periode um weitere 100 Personen wachsen. 2007: Poloplast wächst 10 % stärker als der Markt

Borealis: Mehr Arbeitsplätze durch neues Schichtmodell

Chemie
01.02.08   von  
Bei <a href=http://www.borealisgroup.com>Borealis</a> wurde Ende Jänner 2008 am Standort Schwechat das 5-Schichtmodell für die Schichtmitarbeiter eingeführt. <% image name="Borealis_Schichtmodell1" %><p> Zusammengefasst sieht das 5-Schichtmodell im Wesentlichen eine Arbeitszeitverkürzung von rund 38 auf 35 Wochenstunden vor, legt zwischen den Schichtabfolgen deutlich häufigere und längere Erholungsräume und führt gegenüber bisher zu annähernd 19 zusätzlichen freien Tagen jährlich. "Das neue Modell bietet einen regelmäßigeren Arbeitsrhythmus, längere zusammenhängende Freizeit und eine Verringerung der Schichtbelastung. Dies ermöglicht eine höhere Lebensqualität und Arbeitszufriedenheit", sagt Johannes Poperl, der Borealis-Betriebsrat in Schwechat. <% image name="Borealis_Schichtmodell2" %><p> Die Umstellung des Schichtsystems führte zudem zur Schaffung von 15 neuen Arbeitsplätzen in Schwechat. Derzeit sind 183 Mitarbeiter im Schichtbetrieb in Schwechat tätig. Borealis: Mehr Arbeitsplätze durch neues Schichtmodell

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