Meister der Schichten: Surflay Nanotec entwickelt nanometerdünne Beschichtungen, die als Biosensor dienen oder dazu beitragen, das Berliner Wasser rein zu halten

30. April 2019

Meister der Schichten

Surflay Nanotec entwickelt nanometerdünne Beschichtungen, die als Biosensor dienen oder dazu beitragen, das Berliner Wasser rein zu halten

Lars Dähne © WISTA Management GmbH

Lars Dähne erklärt, wie die Untersuchung der Fluoreszenz im Inneren von Mikropartikeln am konfokalen Laser-Scanning-Mikroskop funktioniert. Bild: © WISTA Management GmbH

Auf den ersten Blick sehen die Labore der Surflay Nanotec GmbH genauso wie erwartet aus: Abzüge, Zentrifugen, Pipetten, Mikroskope. An dem einen Regal jedoch stutzt man unwillkürlich, denn dort sieht es aus wie beim Friseur. Puppen mit Toupets in unterschiedlichen Haarfarben und diverse Strähnchen, die mittels  Klebeband an der weißen Kante fixiert sind. Sie gehören zu einem Projekt, von dem der Firmengründer Lars Dähne besonders gern erzählt. „Hier haben wir für eine Kosmetikfirma ein Verfahren entwickelt, mit dem man relativ einfach die Haare färben kann und die Farbe bei Bedarf auch rasch wieder los wird.“ Dank einer Nanobeschichtung, der Spezialität seiner Firma.

„Eigentlich ist das Verfahren ganz einfach“, sagt der promovierte Chemiker und schlägt leicht mit der Hand auf die Tischplatte. „Diese Platte hat auf ihrer Oberfläche mehr negative als positive Ladungen. Gebe ich Polymere hinzu, die positiv geladen sind, koppeln sie an, bis alle Plätze gefüllt sind. So entsteht eine Schicht, die wenige Nanometer – Millionstel Millimeter – dünn und an der neuen Oberfläche positiv geladen ist.“ Darauf ließen sich nach der beschriebenen Methode Schicht um Schicht im Wechsel mit negativ geladenen Polymeren immer neue Oberflächen aufbringen, weshalb das Verfahren auch „Layer by Layer“ (LbL) genannt wird. 1998 gelang es Forschern des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam, LbL auch auf Nanokugeln anzuwenden. Einer von ihnen war Lars Dähne. Gemeinsam mit Kollegen gründete er eine Firma, die sich zunächst auf pharmazeutische Anwendungen konzentrierte. Nach einer Neuausrichtung des Unternehmens gründete Dähne 2008 erneut und fokussierte sich mit der Surflay Nanotec auf technische Beschichtungen.

„Mit unseren 13 Mitarbeitern stellen wir keine fertigen Produkte her, sondern entwickeln neue Verfahren im Rahmen von Industrie- und Förderprojekten“, sagt Dähne. Dazu gehört eine Kooperation mit den Berliner Wasserbetrieben. Diese haben mit steigenden Sulfatgehalten im Müggelsee und wohl bald auch in einigen Trinkwasserbrunnen zu kämpfen. Surflay Nanotec forscht deshalb an speziellen Beschichtungen für Membranfilter, die das unerwünschte Sulfat und weitere Stoffe zurückhalten, damit  die Qualität des Berliner Trinkwassers gesichert wird.

Ein Projekt, das ihm besonders am Herzen liegt, ist ein Verfahren, bei dem mithilfe von Lichtwellen Antikörper getestet werden können. Diese Antikörper sind eine große Hoffnung in der Krebsmedizin, die Erforschung wird weltweit forciert. Sie sollen die körpereigene Abwehr „scharfmachen“, sodass das Immunsystem die Krebszellen bekämpft. „Bei der Entwicklung neuer Therapien ist es entscheidend, die Wirkung der Antikörper auf biologische Systeme genau zu testen“, sagt Dähne. Es gibt bereits entsprechende Geräte basierend auf der Surface-Plasmonen-Resonanz. Sie lassen Lichtwellen über Proben laufen und erfassen anhand einer Frequenzänderung, wie stark und wie schnell Antikörper an Antigene binden. Diese Methode ist jedoch ziemlich teuer. Dähne ist überzeugt, dass er es einfacher und preiswerter schafft. Er nutzt dafür beschichtete Polymerkugeln, die nur ein Hundertstel Millimeter klein sind, und „sperrt“ dort einen Lichtstrahl ein. Wieder geht es darum, zu untersuchen, ob sich die Wellenlänge ändert, und daraus Aussagen zum Verhalten der Antikörper abzuleiten. „Whispering Gallery Modes“ heißt das Verfahren.

„Wir haben gemeinsam mit dem Physiker Michael Himmelhaus die Methode, die Partikel und ein entsprechendes Testgerät entwickelt, das problemlos auf einen Tisch oder zum Transport in einen gewöhnlichen Kofferraum passt“, sagt Dähne. „Es funktioniert.“ Derzeit werde ein Vorführgerät gebaut, das in den nächsten Monaten in China auf Tour geht – und hoffentlich neue Kunden bringt.

Von Ralf Nestler für Adlershof Journal

 

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