Analytik und Mikrofluidik für die Wirkstoffentwicklung

Im Rahmen des Leibniz Research Clusters „Bio/Synthetische multifunktionale Mikro-Produktionseinheiten – Neuartige Wege zur Wirkstoffentwicklung“ werden analytische Strategien und Methoden etabliert, mit denen Metaboliten in zellfreien, technischen Kompartimenten untersucht werden können. Das ISAS hat dazu die Nachwuchsgruppe CARS-Mikroskopie eingerichtet, die vorrangig optische Technologien nutzt, um die im LRC erforschten Substanzen und Reaktionen zu charakterisieren, und eine mikropräparative Produktreinigungsmethode mit integrierter In-situ-Analytik entwickelt.

In ihrem Hauptprojekt nutzt und optimiert die Gruppe verschiedene Methoden wie Massenspektrometrie, Raman-Streuung und kohärente Anti-Stokes-Raman Streuung (CARS) mit dem Ziel, bereits die Zusammensetzung kleinster Probenmengen zu identifizieren. Dazu werden die Methoden mit mikrofluidischen Aufbauten gekoppelt. So konnte die Gruppe zum Beispiel schon mittels HPLC getrennte Proben parallel mit CARS-Mikroskopie und Massenspektrometrie messen und damit zwei analytische Ansätze kombinieren.

Allerdings steht in dem Projekt nicht nur die Messung in diesen miniaturisierten Systemen im Fokus, sondern auch die Entwicklung neuer mikrofluidischer Trenn- und Aufreinigungsmethoden, mit denen beispielsweise erwünschte und unerwünschte Reaktionsprodukte aus dem Prozess abgeleitet und nicht umgesetzte Ausgangsstoffe in den Reaktor zurückgeführt werden können. Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) anteilig gefördert.