Im Beitrag "Wenn Blut gerinnt" zeigt das 3Sat Wissensmagazin
Nano, wie Physiker und Mediziner aus Augsburg, München und Münster ein
großes Rätsel der Blutgerinnung gelöst haben.
Im Mai dieses Jahres berichteten Augsburger und Münchner Physiker der
Nanosystems Initiative Munich (NIM) und Münsteraner Mediziner in den
"Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS) über einen von
ihnen gemeinsam erzielten entscheidenden Fortschritt beim Verständnis der
physikalischen Vorgänge der initialen Blutgerinnung
(http://idw-online.de/pages/de/news206846). Die einschlägige Arbeit der
federführenden Augsburger Arbeitsgruppe von Dr. Matthias F. Schneider
(Lehrstuhl für Experimentaphysik I) und ihrer Partner wurde von einer
internationalen hochkarätigen Jury als ein Meilenstein (Landmark) in der
biologischen/medizinischen Physik bezeichnet, ein auf ihren
Grundlagenforschungen aufbauendes Transfer-Projekt hat jüngst einen
hochdotierten BMBF-Innovationspreis für Medizintechnik erhalten. Mit den
Forschungsarbeiten und -ergebnissen befasst sich auch der Beitrag "Wenn Blut
gerinnt: Ein 100 Mikrometer langer Faden lässt das Blut gerinnen", der
jüngst am Augsburger Physik-Institut gedreht worden ist und in
nächster Zeit mehrfach auf 3Sat sowie in den Dritten Programmen der ARD im
Wissensmagazin "Nano" gezeigt werden wird. Die Sendetermine werden rechtzeitig
bekanntgegeben.
Unter Nutzung der an der Universität Augsburg entwickelten Methode des
"Chip-Labors", bei der auf einer Chipoberfläche von nur einigen Millimetern
durch akustischen Oberflächenwellen eine Strömung in einem nur wenige
Mikrometer breiten Kanal erzeugt wird, haben Schneider und seine Kollegen zeigen
können, wie der von-Willebrand-Faktors (VWF) - ein hoch spezialisiertes
Makromolekül, das im gesunden Organismus für die Einleitung der
Blutgerinnung nach einer Verletzung eines Blutgefässes sorgt - durch
höhere Fließgeschwindigkeiten des Blutes aktiviert wird.
Die Versuche im Chip-Labor ergaben, dass bei sehr hohen
Fließgeschwindigkeiten der VWF plötzlich von einer ca. 2 Mikrometer
großen Kugel zu einem 100 Mikrometer langen Faden wird und dadurch
Bindungsstellen zur Verfügung gestellt werden, die vorher im Inneren der
Kugel lagen. Mit ihnen kann der VWF nun sehr effektiv an verschiedene
Eiweiße der verletzten Gefäßwand anbinden. Zudem kommt es unter
dauerhaft starker Strömung zur Quervernetzung mehrerer VWF-Fäden. An
dieses Faser-Netzwerk können Blutplättchen leicht und verlässlich
anbinden, was zur effektiven Bildung eines kleinen Blutpfropfens und damit zum
Wundverschluss führt.
BMBF-Innovationspreis für das Chip-Labor
Eine Weiterentwicklung auf der Grundlage dieser Ergebnisse, die zur Verbesserung
der Diagnostik von Gerinnungsstörungen genutzt werden soll, ist am 18.
Oktober 2007 in Berlin mit einem Innovationspreis für Medizintechnik des
Bundesministeriums für Bildung und Forschung bedacht worden. Störungen
der Blutgerinnung, so hieß es, könnten mit dem neuartigen Chip, auf
dem Schallwellen die Blutprobe des Patienten durch eine Miniatur-Nachbildung der
Blutgefäße pumpen, zuverlässiger, schneller und
kostengünstiger erkannt werden. Mit dem neuen Verfahren ließen sich
die zahlreichen Bestandteile der Blutgerinnung besser beurteilen als mit
herkömmlichen statischen Messmethoden.
Neben Matthias Schneiders Augsburger Arbeitsgruppe, der von Dr. Zeno Guttenberg
vertretenen Firma Advalytix (Olmypus Life and Material Science) und den
Münsteraner Medizinern unter Leitung von Prof. Dr. Stefan W. Schneider sind
an dem preisgekrönten Transfer-Projekt auch Dr. Ute Klinkhardt und Prof.
Dr. S. Harder (Frankfurt) sowie die Firma ibidi (München) beteiligt.
Unter 92 Wettbewerbseinreichungen war Schneiders Chip-Labor eines von insgesamt
nur vier Projekten, die in der Kategorie "Projekte aus der marktnahen Forschung"
bzw. zum Zuge gekommen sind. Mit dem Preis verbunden ist eine Förderung des
Transfervorhabens im Umfang von ca. einer Million Euro.
Interdisziplinäre Kooperation von Physik und Medizin auf gleicher
Augenhöhe
"Die Erkenntnis ist das sicherste Mittel, einen bestimmten Zweck zu erreichen"
zitiert M. F. Schneider den berühmten Physiker Max Planck. Dies gelte auch
hier und sollte bei aller Liebe zur Anwendung gerade bei der Vergabe von
Forschungsgeldern nicht vergessen werden: "Unsere aus der Grundlagenforschung
gewonnen Einsichten sind der Ausgangspunkt für die Weiterentwicklung der
Technologie. Entscheidend für diese Einsichten sowie neu und einzigartig
war unser fächerübergreifender Ansatz, also die wirklich
interdisziplinäre Konstellation mit Physik und Medizin auf gleicher
Augenhöhe", meint der Augsburger Biophysiker, der gemeinsam mit seinem
Bruder Prof. S. W. Schneider (Medizinischen Fakultät der Universität
Münster, Dermatologisches Institut) den gewissermaßen
"interdisziplinäre Kopf" des Projekts bildet und den Erfolg der
fachübergreifenden Kooperation nicht zuletzt auf diese familiären
Beziehung zurückführt.
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Kontakt und weitere Informationen:
Dr. Matthias F. Schneider
Institut für Physik, Universität Augsburg
Universitätsstraße 1, D-86159 Augsburg
Telefon: +49 (0)821/598-3311, Fax: +49 (0)821/598-3225
matthias.schneider@physik.uni-augsburg.de
http://www.physik.uni-augsburg.de/exp1/schneider/schneider.html
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Siehe auch http://www.gesundheitsforschung-bmbf.de/de/1787.php