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IBM Forscher entwickeln neuartigen Analysechip für medizinische Tests

Computer/Internet/IT
Stuttgart (pressrelations) –

IBM Forscher entwickeln neuartigen Analysechip für medizinische Tests

Medizinlaboratorien im Kleinstformat: Dank modernster Mikrotechnologie können kleinste Mengen an Probenflüssigkeiten zuverlässig und in sehr kurzer Zeit auf Krankheiten getestet werden ? direkt vor Ort

17 Nov 2009: Wissenschaftler bei IBM Research ? Zürich haben ein neues medizinisches Analysetool auf Basis eines mikrostrukturierten Siliziumchips entwickelt. Der Chip benötigt nur kleinste Mengen an Probenflüssigkeit, um schnell und sicher eine Vielzahl von Krankheiten zu detektieren ? unter anderem auch Herz-Kreislauf-Erkrankungen, eine der häufigsten Todesursachen*. Durch seine geringe Größe lässt sich der Chip leicht in ein handliches Gerät integrieren ? in der Form etwa ähnlich einem Schwangerschaftstest oder auch einer Kreditkarte ? und direkt am Ort der Behandlung einsetzen. Die neue Technologie verkürzt die Testdauer im Vergleich zu herkömmlichen Labortests signifikant. Dadurch würde es möglich, Patienten sofort nach einem Herzinfarkt auf dessen Ursache zu testen und schneller die geeigneten medizinischen Maßnahmen zu ergreifen.

In der Dezemberausgabe des Fachmagazins Lab on a Chip beschreiben die IBM Forscher Luc Gervais und Emmanuel Delamarche in Zusammenarbeit mit dem Universitätsspital Basel ein zukunftsweisendes, medizinisches Testverfahren, das Kapillarkräfte in haarfeinen Strukturen und Kanälen nutzt, um Krankheitsmarker, Bakterien oder Viren in kleinsten Mengen von Blut oder Serum zu detektieren. Krankheitsmarker sind spezifische Proteine, die sich aufgrund einer Krankheit bilden und in der medizinischen Diagnose als Nachweis der Erkrankung dienen. Kapillarkräfte treten immer dann auf, wenn Flüssigkeiten mit Kapillaren, wie zum Beispiel engen Röhren, Spalten oder Hohlräumen in Kontakt kommen. Ein klassisches Beispiel ist Löschpapier, das Tinte aufsaugt.

„Der von uns entwickelte Test vereint drei essentiell wichtige Aspekte in der medizinischen Diagnose: Er ist handlich, schnell und benötigt kleinste Mengen an Flüssigkeit“, fasst Emmanuel Delamarche, Leiter des Projektes bei IBM Research ? Zürich zusammen. „Er spart dem medizinischen Personal kostbare Zeit in Situationen, wo jede Minute zählt, um Leben zu retten.“

Alles in einem Chip
In einem länglichen Siliziumchip mit einer Abmessung von 1×5 cm haben die Wissenschaftler in drei Jahren Forschungsarbeit alle Elemente, die für die Analyse gebraucht werden, durch das gezielte Anordnen von Mikrometer-großen Strukturen, integriert. Die Mikrostrukturen erzeugen auch die Kapillareffekte, die die Richtung und die Geschwindigkeit der Flüssigkeit durch den Chip hindurch bestimmen und die ihn so effizient machen. In nur 15 Sekunden kann der Chip auf diese Art und Weise mit Flüssigkeit gefüllt werden ? ein Vielfaches schneller als in heutigen Verfahren. Ist eine komplexere Analyse notwendig, kann die Füllgeschwindigkeit auf mehrere Minuten ausgedehnt werden.

Ein weiterer Vorteil ist die simple Handhabung. Wo traditionelle Verfahren viele Einzelschritte von der Blutentnahme bis zum Laborresultat benötigen, fasst das Minilabor auf dem Chip alle Schritte zu einem zusammen: Als Erstes wird ein Mikroliter Probenflüssigkeit ? ein Fünfzigstel einer Träne – am vorderen Ende des Chips aufgebracht.

Eine haarfeine Struktur am gegenüberliegenden Ende wirkt wie eine Pumpe und erzeugt einen Kapillareffekt, der die Probenflüssigkeit veranlasst, durch den Chip zu strömen. Die Fließgeschwindigkeit wird durch die Grösse und Struktur dieser „Kapillarpumpe“ bestimmt. Die Flüssigkeit wird zunächst durch ein verästeltes Netz von Mikrokanälen geleitet. Dieser Schritt ist wichtig, um Luftblasen oder Verstopfungen zu vermeiden.

Dann passiert die Flüssigkeit eine Region, in der sich Antikörper befinden. Antikörper werden als Immunantwort des Körpers auf eine Krankheit gebildet und in der medizinischen Analyse zum Nachweis von Krankheiten eingesetzt. Sie funktionieren nach dem Schlüssel-und-Schloss-Prinzip: Befindet sich in der Testflüssigkeit der zum Antikörper passende Krankheitsmarker, koppeln sich beide aneinander. Der IBM Chip verwendet 70 Pikoliter Antikörper ? ein Millionstel einer Träne. Durch diese geringe Menge können sie sich effizient und sehr schnell in der durchströmenden Testflüssigkeit lösen und binden. Die Antikörper sind zwecks der Analyse zudem mit Fluoreszenzfarbstoffen verbunden.

In der 30 Mikrometer breiten und 20 Mikrometer tiefen Reaktionskammer lagern sich die mit Antikörpern gekoppelten Krankheitsmarker ab. Mit einem portablen Lesesensor ? ähnlich dem einer Digitalkamera, aber wesentlich empfindlicher ? kann man unter einem fokussierten Rotlicht die Fluoreszenz sichtbar machen. Mediziner können anhand der Menge des gemessenen Lichts den Nachweis für eine bestimmte Krankheit erbringen.

Vom Labor in den Markt
Im Rahmen von IBM?s offener Innovationsstrategie wurde diese neue Technologie mit Partnern aus Wissenschaft und Gesundheitswesen erprobt. Die Arbeit wurde zudem unterstützt von der KTI, der schweizerischen Förderagentur für Innovation. „Dieser Mikrochip ist der nächste Schritt in der Entwicklung von medizinischen Analyse- und Diagnosetools. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit IBM Research ? Zürich, um diese Innovation weiter auszubauen“, sagt Thierry Leclipteux, Geschäftsführer und wissenschaftlicher Leiter von Coris BioConcept, einem Biotechnologieunternehmen in Belgien, das sich auf schnelle Testverfahren für die Diagnose von Magen/Darm- und Atemwegserkrankungen spezialisiert.

Das Design des Analysetools ist sehr flexibel und kann je nach Anwendung leicht adaptiert werden. Auch das Anwendungsspektrum ist breit gefächert: Der Chip könnte z. B. auch für den Nachweis von verschiedensten chemischen und toxischen Stoffen eingesetzt werden.

Warum IBM?
Mikro- und Nanotechnologien bilden ein zentrales Forschungsthema bei IBM. Sie sind entscheidend für die Weiterentwicklung der Chip- und Computertechnologie. IBM Forscher haben unzählige Pionierleistungen erbracht und die Grenzen unseres Wissens über sehr kleine Strukturen und Prozesse auf der Mikro- und Nanoskala stetig erweitert. Diese Arbeit ist ein direktes Resultat der Forschung in diesem Bereich .

*Gemäß der Statistik der Weltgesundheitsorganisation 2009

Die wissenschaftliche Arbeit „Toward one-step point-of-care immunodiagnostics using capillary-driven microfluidics and PDMS substrate? von Luc Gervais und Emmanuel Delamarche, ist in Lab on a Chip, Vol. 9, Nr. 23, S. 3330 ? 3337 (Dezember 2009) erschienen.

Mehr Informationen über Coris: www.corisbio.com/

Mehr Informationn über IBM ? Research Zürich: www.zurich.ibm.com

Hochauflösendes Bildmaterial können Sie hier herunterladen: http://www.flickr.com/photos/ibm_research_zurich/sets/72157622597913688/detail/

Video „IBM Researchers Reinvent Medical Diagnostic Testing“: http://www.youtube.com/watch?v=1_H2ZEsV8Rs

Anfragen für Interviews bei:
Nicole Herfurth
Communications,
IBM Research – Zurich
t +41-44-724-8445
m +41-79 81 53 667
nih@zurich.ibm.com

Christopher Sciacca
Manager Communications,
IBM Research – Zurich
t +41-44-724-8443
cia@zurich.ibm.com

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Markenware direkt nach Hause

Auto/Verkehr
Bonn (pressrelations) –

Markenware direkt nach Hause

brands4friends, Deutschlands größter Online-Shopping-Club, setzt beim Versand auf DHL

Der mehrfach ausgezeichnete Online-Shopping-Club brands4friends setzt ab sofort beim Versand auf die eCommerce- und Versand-Kompetenz von DHL. Die Nachfrage nach den exklusiven Schnäppchen-Angeboten von Markenprodukten ist riesig und wächst stetig. Je nach Versandaktion werden täglich mehrere tausend Pakete auf den Weg gebracht – per DHL Paket.

2007 ins Leben gerufen, wurde brands4friends zum Start-up des Jahres und 2008 bereits zum „Online-Shop des Jahres“ gewählt. Auf der brands4friends-Website können Mitglieder Mode- und Lifestyle, Beauty Kosmetik, Home Living Produkte per Internet einkaufen. Aktuell hat der Online-Shopping-Club über zwei Millionen registrierte Mitglieder mit einem Durchschnittsalter von 32 Jahren. Der Marktführer mit Sitz in Berlin registriert täglich bis zu 220.000 Besucher.

„Die Kompetenz von DHL im B2C-Bereich und im eCommerce ist absolut überzeugend. Das gilt für den Versand und auch für die Retoure, die im Versandhandel wichtig ist“, beschreibt Christian Heitmeyer, Gründer und CEO von brands4friends, die Zusammenarbeit. DHL beliefert Kunden des Online-Shopping-Clubs in Deutschland und Österreich, weitere Länder sollen in Kürze hinzukommen. „Wir können jederzeit auch große Sendungsmengen an Privatkunden bewegen. Und die Liefermöglichkeit an eine Packstation ist auch für die Kunden von brands4friends attraktiv“, sagt Dr. Andrej Busch, Marketingvorstand bei DHL Paket Deutschland.

Bis zu 10.000 neue Mitglieder pro Tag machen brands4friends zu einer der am schnellsten wachsenden E-Commerce-Communities weltweit. In seinen täglichen Verkaufsaktionen bietet der Online-Shop Mode- und Lifestyle-Produkte von Topmarken zu stark reduzierten Preisen aus Lagerüberhängen an. So ergibt sich die große Nachfrage und damit der Versand von täglich Tausenden von Paketen per DHL.

Claus Korfmacher
Pressesprecher
Deutsche Post DHL
Charles-de-Gaulle-Straße 20
53113 Bonn
Tel.: (0228) 182 9944
Fax: (0228) 182 9880

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Impfung gegen Schweinegrippe: Selbstbestimmte Entscheidung aller Bürger ermöglichen

Gesellschaft/Politik
Wiesbaden (pressrelations) –

Impfung gegen Schweinegrippe: Selbstbestimmte Entscheidung aller Bürger ermöglichen – Transparenz, Information und stringentes Pandemiekonzept sicherstellen

„Seit April 2009 geht ein neuer Grippe-Virus H1N1 – besser bekannt als die Schweinegrippe – um die Welt, der inzwischen auch Deutschland und Hessen in einem Ausmaß erreicht hat, dass niemand mehr exakt sagen kann, wie viele Menschen an dem Virus erkrankt sind. Wir haben eine steigende Zahl von Todesfällen – und wahrscheinlich werden weitere Menschen sterben. Und es ist die Aufgabe von uns allen dafür zu sorgen, dass verantwortungsvoll und fachlich fundiert alles getan wird, um Menschen vor Erkrankung zu schützen und Todesfälle möglichst zu verhindern“, sagt die gesundheitspolitische Sprecherin der Landtagsfraktion von BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN, Kordula Schulz-Asche.

„Es ist der Preis der Freiheit, dass wir dank unserer Mobilität zunehmenden Gesundheitsgefahren in unserer globalen Welt ausgesetzt sind. Wo Menschen, Tiere und Waren um die Welt reisen, sind auch unerwünschte Begleiter dabei. Wir müssen uns darauf einstellen, dass Pandemien häufiger auftreten werden. Und von daher können wir froh sein, dass der Schweinegrippenvirus H1N1 bisher im Verlauf – auch im Vergleich zur saisonalen Grippe – eher harmlos verläuft. Nicht auszumalen, was passiert wäre, wenn sich ein extrem tödlicher Virus wie der Ebola-Virus in ähnlich rasanter Weise ausgebreitet hätte. Wenn wir uns die Freiheit der weltweiten Mobilität erhalten wollen, müssen wir den Umgang mit Pandemien besser lernen als bisher.“

„Es ist der Preis der Freiheit, dass wir zum Glück keine Impfpflicht und keine Gesundheitspolizei haben, sondern jede und jeder selbst – hoffentlich gut fundierte – Entscheidung „Impfen – ja oder nein?“ fällen muss. Und es ist auch der Preis der Freiheit, dass wir mit einer Vielzahl von Informationen, Gegeninformationen, Theorien und Verschwörungstheorien überschüttet werden.“

„Wir haben es in den letzten Monaten mit einem Kommunikations-Desaster – auch auf der politischen Ebene – zu tun. Wir müssen alle daran arbeiten, dass es in Zukunft nicht mehr so viele verunsicherte Bürgerinnen und Bürger gibt, sondern die selbstbestimmte Entscheidung auf Grundlage guter, objektiver Information erfolgt.“

„Umso wichtiger aber ist es, dass es rechtzeitige klare und transparente Entscheidungen von unabhängigen Institutionen gibt. Wir haben zwei staatliche Institutionen im Geschäftsbereich des Bundesgesundheitsministeriums: das Robert-Koch-Institut (RKI), zuständig für die Erkennung, Verhütung und Bekämpfung insbesondere von Infektionskrankheiten, und das Paul-Ehrlich-Institut (PEI), das u.a. biomedizinische Arzneimittel, wie es Impfstoffe für Mensch und Tier sind, prüft und zulässt. Und wir haben die am Robert-Koch-Institut angesiedelte Ständige Impfkommission, die Empfehlungen für Art und Durchführung von Impfungen gibt.“

„Ich halte es für richtig, dass die Entscheidungen und Empfehlungen dieser Institutionen transparent zu sein haben. Nicht umsonst müssen ja auch die Mitglieder der ständigen Impfkommission mögliche Interessenkollisionen angeben. Und sicher ist es richtig, immer wieder Transparenz von Entscheidungen einzufordern, wie es beispielhaft das kritische arznei-telegramm oder frontal21 in der Sendung in der letzten Woche tun . Mein Vertrauen in RKI und PEI ist allerdings größer als zu jeder Massenemail, twitter-Meldung und sonstigen Experten.“

„Wir sollten aus den bisherigen Erfahrungen lernen. Dazu gehört eine Strategie des Landes Hessen – wie der Pandemieplan -, wie man diese Empfehlungen stringent umsetzt – und zwar auch dann, wenn es wider Erwarten weniger Impfstoff gibt als angenommen. Minister Banzer hat aus meiner Sicht diese Linie auch weitgehend eingehalten. Neben Appellen an die Hausärzte zu impfen und die Bevölkerung sich impfen zu lassen, hat er immer wieder auf die vorrangig zu impfenden Gruppen Gesundheitspersonal, Polizei, Feuerwehr und chronisch Kranke hingewiesen. Um so erstaunlicher jedoch ist der Brief von Kultusministerin Henzler vom 5. November an alle Lehrkräfte und nachgeordneten Behörden, in dem ganz offensichtlich nicht in Absprache mit dem Gesundheitsministerium Lehrern kostenlose Impfungen bei den Gesundheitsämtern angeboten wurden. Diese Aktion von Frau Henzler platzte mitten hinein in die Impfaktionen der Landkreise für die Feuerwehren. Die Gesundheitsämter wussten von nichts. Das Personal in den Kindertagesstäten fragte sich zu Recht, warum die Lehrer und nicht wir. Und ausreichend Impfstoff für solche Massenimpfungen stand zu diesem Zeitpunkt ebenfalls nicht zur Verfügung.“

„Hier hätte der Regierungserklärung eine nachträgliche Erläuterung und Klarstellung sicher gut getan. Wie gesagt, es geht ja vor allem im Moment darum, nicht rumzukritisieren, sondern Fehler in Zukunft zu vermeiden. Und da ist eine vernünftige Abstimmung zwischen den Ressorts natürlich wesentlich.“

„Ansonsten möchte ich mich insbesondere bei den hessischen Gesundheitsämtern bedanken, die – so weit ich das überblicke – sehr besonnen und tatkräftig auf die Epidemie reagiert haben und reagieren. Die Stadt Frankfurt, die in der letzten Woche ihren Pandemieplan aktiviert hat, empfiehlt: In Betrieben sollten direkte Kontakte der Mitarbeiter möglichst reduziert werden. Kranke sollten auf jeden Fall zu Hause bleiben. Und den Bürgerinnen und Bürgern wird empfohlen, sich häufig und gründlich die Hände zu waschen, Abstand zu offensichtlich erkälteten Personen zu halten und sich einen Impftermin beim Hausarzt zu besorgen.“

„Diesen Empfehlungen werde auch ich folgen und mich impfen lassen, wenn alle prioritären Gruppen geimpft sind und ausreichend Impfstoff zur Verfügung steht.“

Pressestelle der Fraktion BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN im Hessischen Landtag
Pressesprecherin: Elke Cezanne
Schlossplatz 1-3; 65183 Wiesbaden
Fon: 0611/350597; Fax: 0611/350601
Mail: gruene@ltg.hessen.de
Web: http://www.gruene-fraktion-hessen.de

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