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Sensovation AG: CLAIR schafft Durchblick

Das menschliche Auge ist ein faszinierendes Organ und Vorbild für die Spezialisten der Sensovation AG in Stockach. Ihre komplexen optischen Detektionssysteme basieren auf CCD- und CMOS-Technologien. Doch ein High-Tech-Sensor erkennt mehr als viele Augen zusammen. So kann CLAIR, der Colorimetric Array Imaging Reader, beispielsweise die verschiedenen Stämme der HPV-Viren - nach der notwendigen Vorbereitung der Proben - innerhalb von Sekunden unterscheiden.

Dr. Hanswilly Müller demonstriert, wie CLAIR funktioniert. © Keller-Ullrich

Diese Information ist umso wichtiger seit bekannt ist, dass das Humane Papilloma Virus (HPV) unmittelbar an der Entstehung von Gebärmutterhalskrebs beteiligt ist. Insgesamt gibt es jedoch über 100 verschiedene HPV-Stämme, die in High-risk- und Low-risk-Gruppen unterteilt werden. Gut ein Dutzend davon treten extrem häufig in Zusammenhang mit Krebserkrankungen auf. Die übrigen HPV-Infektionen gelten als weitgehend ungefährlich. Mit dem Detektionsgerät CLAIR, das Sensovation gemeinsam mit einem spanischen Unternehmen entwickelt hat, können nun im Falle einer Infektion innerhalb kürzester Zeit die verschiedenen Stämme unterschieden werden. Vom spanischen Partner stammen die Testsubstanzen, Sensovation steuert die notwendige Technik mit der neuesten CCD-Kameratechnik bei.

Doch CLAIR ist vielseitig einsetzbar und kann nicht nur die verschiedenen HPV-Viren, sondern auch andere Viren unterscheiden. Aber auch bei der Abklärung von Allergien wird CLAIR eingesetzt und ist sogar in der Lage, verschiedene Fragestellungen gleichzeitig zu beantworten. Denn mit nur einer Probe können gleichzeitig viele unterschiedliche Parameter untersucht werden. So ist es beispielsweise bei einer Grippeinfektion möglich, in einem Schritt festzustellen, ob der betroffene Patient an Schweinegrippe, Vogelgrippe, Influenza A oder B erkrankt ist. Dank CLAIR muss dabei nicht für jeden der möglichen Erreger ein Assay gemacht werden.

Im Falle einer Allergie kann in einem einzigen Probengefäß bestimmt werden, ob der Patient gegen Milben, Katzenhaare, Pollen, Gräser oder andere Auslöser allergisch reagiert. Bislang geht das in dieser Form nur am Patienten selbst. „In vitro“ muss man für jedes mögliche Allergen einen eigenen Test durchführen.

Menschliches Auge als Vorbild

Die kreativen Köpfe von Sensovation: Stefan Bickert (Vorstandsvorsitzender) und Paul Hing (technischer Direktor) (von links). © Keller-Ullrich

Auf einer Mikroplatte mit 96 Näpfchen befinden sich jeweils 10x10 Spots, so dass pro Mikroplatte 9.600 Datenpunkte erhoben werden können. So können mit CLAIR sowohl DNA-Arrays als auch Protein-Arrays analysiert werden. Die Genotypisierung ist zuverlässig möglich. Dazu werden verschiedene DNA-Abschnitte nachgewiesen, die spezifisch für den entsprechenden Virenstamm sind. Um diese zu visualisieren sind eine Reihe molekularbiologischer Prozesse notwendig.

Das Erkennen mittels komplexer Kameratechnik ist dabei nur ein Teil des Verfahrens, denn die erhobenen Daten müssen mit spezieller Software noch reduziert und ausgewertet werden. „Jeder Bildpunkt stellt eine analytische Information dar, die entsprechend sinnvoll verarbeitet werden muss“, erklärt Hanswilly Müller, Marketing Manager bei Sensovation. Ein wesentliches Standbein des Unternehmens ist daher die Entwicklung von spezifischer Software. Auch dabei dient übrigens das menschliche Auge als Vorbild, denn auch hier wird nicht die gesamte Informationsfülle einfach ungefiltert ans Gehirn weitergegeben, sondern bereits auf der Netzhaut werden die gewonnenen Daten verarbeitet und reduziert.

Weites Einsatzspektrum

Mit dem Ziel, intelligente Detektoren zu bauen, haben Stefan Bickert und Paul Hing die Sensovation AG im Jahr 2000 gegründet. Die Diagnostikgeräte ihres Unternehmens arbeiten dabei alle auf optischer Ebene. Zum Nachweis von Krankheiten, Viren oder Bakterien wird dabei ein Flächensensor eingesetzt, wie er in ähnlicher Weise auch in einer Digitalkamera oder in einem Handy verwendet wird. Ziel ist jedoch nicht die Herstellung eines Fotos sondern analytische Aufgaben. Daher werden besondere CCD-Sensoren verwendet. „Die Ergebnisse müssen reproduzierbar und genau sein, was eine empfindliche Detektion erfordert,“ erklärt Hanswilly Müller.

Bei Sensovation in Stockach finden neben der Entwicklung auch die Endfertigung und die Qualitätskontrolle statt. Die Kunden des Unternehmens sind meist die Hersteller von komplexen Systemen, für die Sensovation ihre Kameras und daher ein wichtiges Bauteil liefert. Gemeinsam mit Roche hat Sensovation beispielsweise ein kleines Detektionsmodul entwickelt, ein so genanntes Handheld-Diagnostikgerät.

Eingesetzt werden Geräte von Sensovation nicht nur zum Zweck der Diagnose sondern etwa auch in der Krebsforschung. Mittels der hochempfindlichen Kameratechnik können beispielsweise Fluoreszenzfarbstoffe in lebenden Versuchstieren (Mäusen) nachgewiesen und dokumentiert werden. Damit können gezielt Stoffwechselvorgänge sichtbar gemacht werden. Vorteil der Sensovation-Technik ist, dass der Sensor gekühlt wird und so extrem lange Belichtungszeiten möglich sind, ohne dass das gefürchtete Rauschen entsteht.

Außer in der Grundlagenforschung und für die Diagnose werden die Sensovation-Geräte auch eingesetzt, um eine passgenaue Therapie zu finden, etwa bei Patientinnen mit bestimmten Formen von Brustkrebs. So kann bereits vor Beginn der Therapie geklärt werden, ob die Krebszellen auf die Medikamente ansprechen.

Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/fachbeitrag/aktuell/sensovation-ag-clair-schafft-durchblick