ChemieXtra 11/2020 by SIGWERB GmbH

11 / 2020

November 2020

Offizielles Organ des Schweizerischen Chemie- und Pharmaberufe Verbandes

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR DIE CHEMIE- UND LABORBRANCHE RZ_SHI_Titel_ChemieXtra_LC_40.qxp_210x210 01.09.20 12:09 Seite 1

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Fachmessen müssen sich neu erfinden Die Veranstaltungsbranche ist eine der Branchen, die die Coronakrise besonders stark getroffen hat. Fachmessen mussten verschoben werden. Manche

30% geschenkt. Und ...

Veranstalter stampften in grösster Eile eine virtuelle Alternative aus dem Boden. Doch es gab eine erfreuliche Ausnahme: eine lokal ausgerichtete Messe speziell für die Westschweiz. Die Rede ist von der Ilmac Lausanne. Sie fand planmässig – dank einem durchdachten Schutzkonzept – am 7. und 8. Oktober 2020 im Palais de Beaulieu statt. Sie war damit nicht nur eine Pionierin in der Life-Science-Industrie, sondern auch die erste Veranstaltung der MCH Group, die seit dem Lockdown im März 2020 durchgeführt wurde. Das Magazin ChemieXtra war als Hauptmedienpartner der Ilmac Lausanne vor Ort und berichtet in dieser Ausgabe ausführlich über die Fachmesse und die neusten Produkte. Jede und jeder kann sich nur zu gut vorstellen, wie anspruchsvoll die Planung und Durchführung einer Messe in Zeiten von Corona sein muss. Spekulationen und unterschiedliche Meinungen befeuern sich gegenseitig. Die Planungssicherheit liegt am Boden. Und dennoch – den Veranstaltern der Ilmac Lausanne ist es gelungen, eine Messe durchzuführen, die sich

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EDITORIAL

den Umständen entsprechend angepasst hat. Wie das möglich war und was das für zukünftige Messen wie die Ilmac in Basel bedeutet, verrät uns der Messeleiter der Ilmac Lausanne Michael Bonenberger im Exklusiv interview mit der ChemieXtra. Fachmessen sind auch in Zukunft wichtig für die Branche. Rein virtuelle Messen stellen lediglich eine Notlösung für alle Beteiligten dar. Die Veranstalter müssen an neuen Corona-konformen Konzepten arbeiten und dabei den Wünschen der Branche folgen. Die Pandemie bleibt unberechenbar, aber die Bedürfnisse der Menschen nicht.

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Roger Bieri redaktion@sigwerb.com 11/ 2020

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I N H A LT S V E R Z E I C H N I S

CHEMIE

Salzsäure bringt Katalysatoren auf Trab

Ein Forschungsteam hat ein Syntheseverfahren entwickelt, mit dem sich die Aktivität von Katalysatoren zur Erdöl-Entschwefelung um ein Vielfaches steigern lässt.

Rückführbar messen – auch in der Medizin

Rückführbare Messungen sind in der Physik und zum Teil auch in der Chemie eine Selbstverständlichkeit. In der Labormedizin steht das Thema erst seit einigen Jahren an der Tagesordnung.

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MEDIZIN

ERNÄHRUNG Ein Modell für die Lebensmittelforschung

BIOWISSENSCHAFTEN Wo die Ribosomen andocken

Forschende können für viele Milliarden verschiedene Abfolgen von RNA-Bausteinen vorhersagen, wie gut die zelluläre Proteinsynthese-Maschinerie an sie andockt.

IN KÜRZE

NEWS

ILMAC LAUSANNE Die Ilmac Lausanne bietet Corona die Stirn

LABOR NMR-Methode für die Komplexchemie

IMPRESSUM

Die Fachzeitschrift für die Chemie- und Laborbranche

Erscheinungsweise 10 × jährlich

Als Hauptmedienpartner hat die ChemieXtra vom 7. bis 8. Oktober 2020 an der Fachmesse Ilmac Lausanne teilgenommen und blickt nun auf eine gelungene Messe mit ausgesprochener Symbolkraft zurück.

Herausgeber/Verlag SIGWERB GmbH Unter Altstadt 10, Postfach CH-6302 Zug +41 41 711 61 11 info@sigwerb.com www.sigwerb.com

Vorstufe Triner Media + Print Schmiedgasse 7 CH-6431 Schwyz +41 41 819 08 10 beratung@triner.ch www.triner.ch

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Redaktion Roger Bieri Unter Altstadt 10, Postfach CH-6302 Zug +41 41 711 61 11 redaktion@sigwerb.com

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Alexander Jegge a.jegge@sigwerb.com

Copyright Zur Veröffentlichung angenommene Originalartikel gehen in das ausschliessliche Verlagsrecht der SIGWERB GmbH über. Nachdruck, fotomechanische Vervielfältigung, Einspeicherung in Datenverarbeitungsanlagen und Wiedergabe durch elektronische Medien, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlags. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen.

Geschäftsleiter Andreas A. Keller

Redaktionelle Mitarbeit Dr. Kurt Hermann

Jahrgang 10. Jahrgang (2020) Druckauflage 9 099 Exemplare WEMF / SW-Beglaubigung 2020 9 219 Exemplare Total verbreitete Auflage 2 221 Exemplare davon verkauft

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I N H A LT S V E R Z E I C H N I S

VERANSTALTUNGEN

«Der Mensch ist anpassungsfähig»

Steroidhormone effizient aus Wasser entfernen

Michael Bonenberger, der Messeleiter der Ilmac Lausanne, stand der ChemieXtra Rede und Antwort. Noch während der Veranstaltung berichtet er im Interview über die turbulente Zeit vor der Messe und die überraschenden Ereignisse danach.

TERMINE

PUBLIREPORTAGE

VERFAHRENSTECHNIK

Zukünftig könnten Lichtsensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mithilfe von Licht ermöglichen.

Kalibrierung – im Wandel der Zeit

Intelligenz durch Autodiagnostik und Auto-recovery Die Nexera-Serie kann Basislinienänderungen und Druckschwankungen überwa11/ 2020

VERBANDSSEITEN SCV-Informationen

November 2020

Offizielles Organ des Schweizerischen Chemie- und Pharmaberufe Verbandes

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Ohne regelmässiges Kalibrieren stünden ganze Branchen still – allen voran die Life-Science-Industrie. Ralph Schöpflin und René Lippuner von der Endress + Hauser (Schweiz) AG erklären im Interview, worauf die Pharmaindustrie in punkto Kalibrierung besonders achten sollte.

ZUM TITELBILD Die Nexera UHPLC-Serie bietet Ihnen innovative Technologien in Form von Intelligenz, Effizienz und Design. Fortgeschrittene AI (Analytical Intelligence) Möglichkeiten und Labormanagement durch das Internet of Things (IoT) wurden integriert, um die Leistung und die Ressourcen zu kontrollieren. Diese Technologien machen die neuen Nexera-Systeme erstklassig und gewähren benutzerfreundliche Lösungen für verschiedene Industrien, die neuen UHPLC Massstäbe erleben wollen.

WERKSTOFFE Optische Sensoren aus dem Drucker

FORSCHUNGSWELT Werkzeug für eine neuartige Elektronik

MANAGEMENT Sicherheitsdatenblatt – Zweck und Nutzen

Für die Detektive der Medizin

UMWELT

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CHEMIE

Entschwefelung von Erdöl

Salzsäure bringt Katalysatoren auf Trab Ein Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) unter der Leitung des Chemikers Johannes Lercher hat ein Syntheseverfahren entwickelt, mit dem sich die Aktivität von Katalysatoren zur Erdöl-Entschwefelung um ein Vielfaches steigern lässt. Das neue Verfahren lässt sich möglicherweise auch für Katalysatoren in Brennstoffzellen einsetzen.

Wichtig für die Umwelt Das Hydrotreating ist einer der wichtigsten katalytischen Prozesse – sowohl im Hin blick auf die eingesetzten Katalysatormen gen als auch in Bezug auf die Menge der verarbeiteten Rohstoffe. Mit Wasserstoff unter hohem Druck werden dabei Verun reinigungen wie Schwefel- oder Stickstoff verbindungen möglichst vollständig aus dem Rohöl entfernt. «Derartige Verunreinigungen würden spä ter zu Schwefeldioxid und Stickoxiden ver brennen, was negative Auswirkungen auf die Umwelt, vor allem auf die Luftqualität zur Folge hätte», sagt Manuel Wagenhofer, Erstautor der in «Science Advances» ver öffentlichten Studie. Zudem würden Schwefel- und Stickstoffverbindungen auch Edelmetalle in Abgaskatalysatoren moderner Fahrzeuge beschädigen und ihre Wirksamkeit drastisch verringern.

Ein erstaunlicher Effekt der Salzsäure Die Chemiker untersuchten solche Misch metallsulfid-Katalysatoren auf ihre Wirk 4

samkeit beim Hydrotreating. Dazu synthe tisierten sie in mehreren Prozessschritten zunächst Nickel-Molybdän-Sulfide, im An schluss behandelten sie sie mit Säure. «Es war erstaunlich, wie stark die Zugabe von konzentrierter Salzsäure die katalyti sche Leistung erhöht», sagt Wagenhofer. «Salzsäure verbessert die Zugänglichkeit zu aktiven Zentren in den Katalysatoren, in dem es weniger aktive Komponenten, vor allem Nickelsulfide, entfernt. Es entstehen reinere und damit aktivere Mischmetallsul fide.»

Grosser Nutzen für die Grundlagenforschung Die Ergebnisse der TUM-Chemiker sind auch für die Grundlagenforschung von grosser Bedeutung. Die gereinigten Misch metallsulfide lassen sich nämlich wissen schaftlich leichter untersuchen. «Wir konnten dadurch beispielsweise an den so behandelten Katalysatoren aktive Zentren identifizieren und quantifizieren», erklärt Lercher. «Das war nur möglich, weil die Oberfläche nicht mehr mit Nickelsulfid belegt war.» Prinzipiell lasse sich die Säurebehandlung als Untersuchungsinstrument für eine Rei he ähnlicher Katalysatoren nutzen, um diese zu optimieren, etwa auch für die An wendung mit Ölen aus nachwachsenden Rohstoffen, die künftig in Raffinerien zu klimaneutralen Kraftstoffen umgewandelt werden sollen. «Wenn wir Mischmetallsulfid-Katalysato ren besser verstehen, können wir sie eventuell auch für den Einsatz in anderen wichtigen Zukunftsfeldern wie Wasser elektrolyse oder Wasserstoff-Brennstoff zellen dramatisch verbessern», sagt Johan nes Lercher.

Bild: Shutterstock

Erdöl enthält sehr viel Schwefel. Um da raus Kraftstoffe zu machen, müssen die Schwefelverbindungen mithilfe von Was serstoff entfernt werden. Hydrotreating nennen Fachleute dieses Verfahren, das erst mit entsprechenden Katalysatoren realisiert werden kann. Am Lehrstuhl für Technische Chemie II der TU München haben Forschende ein Ver fahren entwickelt, mit dem sich die Aktivi tät dieser Katalysatoren um ein Vielfaches steigern lässt: Sie behandelten dazu die katalytisch aktiven Metallsulfide vorab mit konzentrierter Salzsäure.

Salzsäure – die wohl bekannteste Säure der Welt.

Originalpublikation Manuel F. Wagenhofer, Hui Shi, Oliver Y. Gutierrez, Andreas Jentys, Johannes A. Lercher, «Enhancing hydrogenation activity of Ni-Mo sulfide hydrodesulfurization cata lysts», Science Advances (2020); DOI: 10.1126/sciadv.aax5331 Kontakt Prof. Dr. Johannes A. Lercher Technische Universität München Lichtenbergstrasse 4 D-85748 Garching +49 89 289 13540 johannes.lercher@ch.tum.de www.tum.de

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CHEMIE

Ohne Lösungsmittel

Recycling von Seltenen Erden Die Metalle der Gruppe der Seltenen Erden sind technologisch unverzichtbare Rohstoffe. Chemiker der Universität München haben gezeigt, dass ein Bestandteil bakterieller Enzyme einige der begehrten Elemente umweltschonend aus bestimmten Gemischen isolieren kann. Womöglich verbirgt sich hinter dieser Beobachtung ein noch verkanntes Potenzial, diese seltenen Elemente möglichst umweltfreundlich wiederzuverwerten.

Bild: Shutterstock

Die Metalle der Seltenen Erden sind aus dem modernen Leben kaum mehr wegzudenken: Computer, Smartphones oder Elektromotoren würden ohne sie nicht funktionieren, und für viele Schlüsseltechnologien sind sie etwa als Bestandteile von Magneten, Batterien oder Katalysatoren unverzichtbar. Insgesamt gehören 17 Elemente zu dieser Gruppe, darunter Scandium, Yttrium, Lanthan und die Lanthanoide (siehe Bild 1). In der Natur kommen sie immer in Mischungen vor, oft sind sie auch mit den radioaktiven Elementen Uran und Thorium vergesellschaftet. Bild 1: Die Elemente der Seltenen Erden im Periodensystem.

Seltene Erden sind auch biologisch essenziell Da diese Elemente sich chemisch sehr ähneln, ist ihre Trennung bisher schwierig, sehr energieaufwendig und wenig nachhaltig. Ein Team um Professorin Lena Daumann vom Department Chemie hat nun gezeigt, dass ein bakterielles Molekül, der Redox-Cofaktor Pyrrolochinolinchinon (kurz: PQQ, siehe Bild 2), einige der Gemische auftrennen kann. Seit wenigen Jahren ist bekannt, dass die Elemente der Seltenen Erden auch biologisch essenziell sind. Manche Bakterien etwa nehmen Lanthanoide gezielt auf und nutzen sie für ihren Stoffwechsel. Der Cofaktor PQQ kommt in einigen bakteriellen Enzymen vor, die ihn nutzen, um Methanol mithilfe von den seltenen Elementen wie Lanthan oder Europium zu oxidieren und dadurch Energie gewinnen. Die Wissenschaftler haben nun die Eigenschaften von PQQ näher charakterisiert und in Kooperation mit Forschern aus Berlin und Münster zudem erstmals die Struktur der gebildeten PQQLanthanoid-Komplexe ausserhalb einer Proteinmatrix charakterisiert. 11/2020

Bild 2: Der Redox-Cofaktor Pyrrolochinolinchinon ist in der Lage, aus in Wasser gelösten Mischungen einige der Seltenen Erden auszufällen.

Enzyme können Lanthanoide ausfällen Die Forscher konnten nachweisen, dass PQQ in der Lage ist, aus in Wasser gelösten Mischungen einige der Seltenen Erden auszufällen, also ohne potenziell schädliche Lösungsmittel oder Zusätze. Dabei werden die grösseren Lanthanoide bevorzugt, dazu gehört auch das Element Neodym, das unter anderem für nachhaltige Technologien wichtig ist. «Eine Eigenschaft der Lanthanoide ist, dass in der Reihe von Lanthan bis Lutetium die Ionenradien stetig

abnehmen, diese winzigen Grössenunterschiede kann man sich zunutze machen», sagt Daumann. Bisher war zudem unklar, warum Bakterien vor allem etwas grössere Lanthanoide für biologische Funktionen nutzen. Aufgrund ihrer Ergebnisse vermuten die Wissenschaftler, dass dies mit PQQ zusammenhängt, und dass das aktive Zentrum des Enzyms als Ganzes optimal für die etwas grösseren Elemente ausgelegt ist. Möglicherweise können die neuen Erkenntnisse dazu beitragen, das Recycling von Seltenen Erden mithilfe von Bakterien voranzutreiben. Die Studie ist im Fachjournal «Chemistry A European Journal» veröffentlicht und als Titelgeschichte ausgewählt worden. Originalpublikation Henning Lumpe et al., «The Earlier the Better: Structural Analysis and Separation of Lanthanides with Pyrroloquinoline Quinone», Chem. Eur. J. (2020); https://doi. org/10.1002/chem.202003043 Medienmitteilung Universität München www.uni-muenchen.de 5

Bild: Shutterstock

BIOWISSENSCHAFTEN

Ribosomen sind die Proteinsynthese-Maschinen der Zellen. Sie lesen die genetischen Informationen von der Boten-RNA (roter Faden) ab und stellen darauf basierend Peptide (violette Fäden) her, die sich dann zu Proteinen falten.

«Deep Sequencing»

Wo die Ribosomen andocken ETH-Forschende können für viele Milliarden verschiedene Abfolgen von RNA-Bausteinen vorhersagen, wie gut die zelluläre Proteinsynthese-Maschinerie an sie andockt. Dieses Andocken hat einen wesentlichen Einfluss darauf, wie viel von einem Protein hergestellt wird. Zur Entwicklung des Vorhersagemodells nutzen die Wissenschaftler eine Kombination von Experimenten der synthetischen Biologie und Algorithmen des maschinellen Lernens.

Fabio Bergamin ¹ Das Erbgut von Bakterien, Pflanzen bis hin zum Menschen lässt sich heute sehr einfach entziffern, und dennoch birgt es viele offene Fragen. Da sind zum Beispiel die RNA-Abschriften der Gene und die Stellen darauf, an welche die zelluläre Proteinsynthese-Maschinerie (die Ribosomen) andocken, um die genetische Information abzulesen. Ein umfassendes Verständnis zu diesen Andockstellen fehlte bisher. Ein interdisziplinäres Team von Forschenden des Departements Biosysteme (DBSSE) der ETH Zürich in Basel hat nun einen Ansatz entwickelt, mit dem es erstmals möglich ist, detaillierte Informationen

¹ ETH Zürich

zu einer unglaublich grossen Zahl solcher Andockungsstellen in Bakterien zu gewinnen. Der Ansatz kombiniert experimentelle Methoden der synthetischen Biologie mit maschinellem Lernen.

Feinsteuerung der Proteinherstellung Bei den Andockungsstellen handelt es sich um kurze Abfolgen von RNA-Bausteinen vor jedem Gen. In der Vergangenheit haben Biotechnologen auch künstliche Andockstellen entwickelt. An einige davon heften sich die Ribosomen äusserst gut, an andere weniger. Je besser Ribosomen an eine bestimmte Variante andocken können, desto eher lesen sie die Information des Gens ab und desto mehr des entsprechenden Proteins stellen sie her.

Wenn Biotechnologen Bakterien verwenden, um beispielsweise Medikamente herzustellen, können sie mit der Wahl der Ribosomen-Andockungsstellen die hergestellte Menge beeinflussen. «Besonders interessant und wichtig ist eine solche Steuerung, wenn man komplexe GenNetzwerke in Zellen bringt, die mehrere Proteine gleichzeitig herstellen sollen. Dann gilt es, ihre Menge optimal aufeinander abzustimmen», erklärt Markus Jeschek. Er ist Senior Scientist und Gruppenleiter am D-BSSE.

Ein Experiment mit 300 000 Sequenzen Zusammen mit den ETH-Professoren Yaakov Benenson und Karsten Borgwardt sowie Mitgliedern der jeweiligen Gruppen 11/2020

BIOWISSENSCHAFTEN

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Strukturaufklärung des Ribosoms Grundlegende Mechanismen während der Proteinbiosynthese (Translation) konnten erst dank einer umfassenden Strukturaufklärung dieser Zellmaschinerie verstanden werden. Dafür erhielten Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz und Ada E. Yonath 2009 den Nobelpreis für Chemie.

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entwickelte er nun eine Methode, um für über 300 000 synthetisch erzeugte RNA-Sequenzen zu bestimmen, wie gut Ribosomen an sie andocken. Bisher war das pro Experiment nur für wenige Hundert Sequenzen möglich. Der Ansatz der ETH-Forschenden benutzt «Deep Sequencing», die modernste Technik zur Bestimmung von DNA- und RNA-Sequenzen. Im Labor stellten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen in einem Schritt mehr als 300 000 verschiedene Ribosomen-Andockungsstellen her und fusionierten diese jeweils mit einem Gen für ein Enzym, das ein Stück DNA verändert. Die entsprechenden Gen-Konstrukte führten sie in Bakterien ein, um im Experiment zu sehen, wie stark sich im Einzelfall die Ribosomen an die RNA heften. Je besser die jeweilige Andockungsstelle funktioniert, desto mehr Enzym wird in der Zelle hergestellt, und umso eher wird das Stück DNA verändert. Diese Veränderung können die Forschenden im Anschluss an das Experiment mittels Sequenzierung zusammen mit der jeweiligen RNA-Sequenz der Andockstelle auslesen.

Universeller Ansatz Weil 300 000 nur ein kleiner Teil von vielen Milliarden theoretisch denkbaren Ribosomen-Bindungsstellen ist, haben die Wissenschaftler ihre Daten mit Algorithmen des maschinellen Lernens untersucht. «Diese Algorithmen erkennen in grossen Datenbeständen komplexe statistische Zusammenhänge. Mit deren Hilfe können wir vorhersagen, wie gut Ribosomen eine bestimmte RNA-Sequenz binden», erklärt Karsten Borgwardt, Professor für Data-Mining. Diese Vorhersagemodelle stellten die ETH-Forschenden als Software frei zur Verfügung, damit auch andere Wissenschaftler sie nutzen können. Bald werden sie auch einen einfach zu nutzenden Onlineservice veröffentlichen. Der von den Wissenschaftlern gewählte Ansatz ist universell, wie Benenson und Jeschek betonen. Deshalb planen die Forscher, ihn auch in anderen Organismen zu nutzen bis hin zu menschlichen Zellen. «Der Einfluss von genetischer Information auf die Menge eines Proteins, das in einer Zelle hergestellt wird, ist auch beim Menschen interessant», sagt Benenson. «Gerade auch im Zusammenhang mit genetisch bedingten Krankheiten.»

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Originalpublikation S. Höllerer et al., «Large-scale DNA-based phenotypic recording and deep learning enable highly accurate sequence-function mapping», Nature Communications (2020); DOI: 10.1038/s41467-020-17222-4 www.ethz.ch/news 11/2020

BIOWISSENSCHAFTEN

Antibakterielle Cellulose

Ein Wundverband, der Bakterien abtötet Damit bakterielle Infektionen direkt in der Wunde bekämpft werden können, haben Empa-Forschende Membranen aus Cellulose entwickelt, die mit antimikrobiellen Eiweissbausteinen ausgestattet sind. Erste Ergebnisse wurden bereits veröffentlicht und zeigen: Die hautfreundlichen Membranen aus Pflanzenmaterial töten Bakterien äusserst effizient ab. Fanden die Forschenden eine vielversprechende Lösung gegen antibiotikaresistente Erreger?

¹ Empa, Dübendorf

Staphylokokken im Rasterelektronenmikroskop.

Hautfreundliche Membranen Behandelte man die Cellulose-Membranen mit einer derartigen Peptidlösung, sättigte sich das Faserngerüst mit den Eiweissbausteinen. In Zellkulturexperimenten wiesen die Forschenden daraufhin nach, dass die Peptid-haltigen Membranen für menschliche Hautzellen gut verträglich sind. Für Bakterien wie Staphylokokken, die häufig in schlechtheilenden Wunden zu finden sind, waren die Cellulose-Membranen hingegen ein Todesurteil. «In Bakterienkulturen wurden über 99.99 Prozent der Keime durch die Peptid-haltigen Membranen abgetötet», so Maniura. Künftig sollen die antimikrobiellen Mem branen zudem mit weiteren Funktionen ausgestattet werden. «Die Peptide könnten beispielsweise mit Bindungsstellen funktionalisiert werden, die eine kontrollierte Abgabe von weiteren therapeutischen Wirkstoffen ermöglichen», so Maniura.

Bild: Empa

Dringen Keime in eine Wunde ein, können sie eine dauerhafte Infektion auslösen, die nicht abheilen mag. Die Infektion kann sich sogar im Körper ausbreiten und zu einer lebensgefährlichen Blutvergiftung (Sepsis) führen kann. Gerade bei komplexen Wunden stellt sich heute immer häufiger das Problem der Antibiotika-Resistenz, da Bakterien wie etwa Staphylokokken unempfindlich gegen die einstige Wunderwaffe der Medizin geworden sind. Forschende der Empa haben daher Cellulose-Membranen entwickelt, mit denen sich derartige Infektionen im Keim ersticken lassen. Das Team um Empa-Forscherin Katharina Maniura vom «Biointerfaces»-Labor in St. Gallen stellte hierzu feine Membranen aus pflanzlicher Cellulose mittels Electrospinning her. Die Cellulosefasern mit einem Durchmesser unter einem Mikrometer wurden zu einem zarten dreidimensionalen Gewebe in mehreren Schichten gesponnen. Besonders flexibel und gleichzeitig stabil wurden die Membranen, nachdem die Forschenden zusätzlich das Polymer Polyurethan mit eingesponnen hatten. Um einen antibakteriellen Effekt zu erzielen, entwarfen die Forschenden multifunktionale Eiweissbausteine – also Peptide –, die sich einerseits an die Cellulosefasern binden können und zudem eine antimikrobielle Aktivität aufweisen. Diese Peptide haben den Vorteil, dass sie einfacher herzustellen sind und stabiler bleiben als grössere Biomoleküle wie Proteine, die empfindlicher auf die chemischen Bedingungen in einer Wunde reagieren.

Bild: CDC/ Matthew J. Arduino, DRPH; Janice Carr, gemeinfrei

Andrea Six ¹

Yoga für Bindegewebszellen: In Gegenwart der multifunktionalen Eiweissbausteine einer Cellulose-Oberfläche heften sich menschliche Bindegewebszellen (Fibroblasten), wie erhofft, besser an und beginnen, sich gleichmässig zu verteilen.

Medienmitteilung Empa www.empa.ch 11/2020

LABOR

Paramagnetische Verbindungen

NMR-Methode für die Komplexchemie Chemiker der Universität Kiel zeigen eine neue NMR-Methode auf, mit deren Hilfe sich paramagnetische Komplexe präziser charakterisieren lassen als üblich. Die Erkenntnisse führen sogar dazu, dass Veränderung von magnetischen Spin-Zuständen bei Komplexen mithilfe der NMR-Spektrometrie genau analysiert werden können. Die Studie ist online frei zugänglich.

Diamagnetisch und paramagnetisch Da alle ihre Elektronen in den Orbitalen jeweils paarweise vorkommen, erzeugen sie normalerweise klare Signale und eindeutige Spektren. Wenn zwei Elektronen sich im selben Orbital befinden, weisen sie jeweils den entgegengesetzten Eigendrehimpuls (Spin) auf. Um den Spin bei der Darstellung von Elektronen miteinzubeziehen, werden die Elektronen als Pfeile (↑) dargestellt. Wenn nun beide Elektronen sich ein Orbital teilen, zeichnet man sie in entgegengesetzter Richtung, entsprechend ihrem entgegengesetzten Spin (↑↓). Genauso verhält es sich mit einem diamagnetischen System. Schwieriger zu untersuchen sind hingegen paramagnetische Verbindungen, die ungepaarte Elektronen besitzen, wie sie bei d6 -Komplexen vorliegen können. Das sind Komplexe, die sechs Elektronen auf dem Energieniveau der d-Orbitale besitzen. Beispielsweise sind Fe(II)-Komplexe d6 -Komplexe. Diese Verbindungen können entweder als Low-Spin oder High-Spin vorliegen. Als High-Spin-Komplexe sind sie parama gnetisch und besitzen ungepaarte Elektronen in den d-Orbitalen. Als Low-Spin11/2020

eg eg t2g

∆O

t2g

Bild: Roger Bieri

Um die Struktur von Molekülen wie zum Beispiel Proteinen zu untersuchen, nutzen die Chemie und die Strukturbiologie Methoden der NMR-Spektroskopie. Die Atomkerne von Molekülen wie Wasserstoff werden hierbei mit HochfrequenzImpulsen in Spektrometern mit starken Magnetfeldern angeregt. Über die erzeugten Spektren lassen sich Unterschiede in den Umgebungen der Kerne feststellen und so Rückschlüsse auf die Molekülstruktur ziehen.

Bild 1: Die schematische Darstellung des Kristallfeldes eines d 6 -Komplexes mit oktaedrischer Struktur. Links liegt ein High-Spin-Komplex vor (paramagnetisch) und rechts ein Low-SpinKomplex (diamagnetisch). Die fünf d-Orbitale des Komplexes sind in zwei unterschiedlichen Energien aufgespaltet (t 2g und eg ). Links ist der Energieunterschied der Aufspaltung (∆O ) sehr gering. Die sechs Elektronen müssen sich nicht alle ein Orbital teilen. Anders sieht dies rechts aus.

Komplexe sind alle Elektronen gepaart und Molekülen zu untersuchen, gab es bisher die Verbindung ist diamagnetisch. An- kaum geeignete NMR-Methoden. In der schaulich zeigt dies die Kristall - Regel gehen hierbei Informationen verlo6 feldtheorie für d -Komplexe (siehe Bild 1). Zu den paramagnetischen Verbindungen gehören auch einige MRT-Kontrastmittel. Sie werden von externen Magnetfeldern Ein Guter Tipp stark angezogen und stören so NMR-Messungen. Chemikern der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ist es nun gelungen, mehrere NMR-Methoden zu entwickeln, die zusammen angewendet, erstmals eine detaillierte Strukturanalyse Laborchemikalien für paramagnetische Komplexe in Lösungen ermöglichen. In der Fachzeitschrift Bioanalytik «Angewandte Chemie» zeigten sie die um Chromatofassenden Anwendungsmöglichkeiten ihgraphie rer Methoden in verschiedenen Bereichen Filtration der Chemie und darüber hinaus.

Molekulare Käfige Auch komplexe «molekulare Käfige» lassen sich detaillierter als zuvor analysieren. «Um die Struktur von paramagnetischen

Industriestrasse 7 CH-5522 Tägerig Tel. 056 481 70 60 Fax 056 481 70 68 www.egtchemie.ch

LABOR

Bild: Adobe Stock

magnetischen Komplexe», so McConnell weiter. Gemeinsam mit einem Forschungsteam aus den Instituten für Organische und Anorganische Chemie der CAU hat McConnell verschiedene Methoden entwickelt, um NMR-Daten von paramagnetischen Verbindungen verlässlich zu gewinnen und auszuwerten. In Kombination miteinander angewendet, ergibt sich so ein umfassendes Bild der Molekülstrukturen. Zum Teil sind die Ergebnisse sogar besser als die vergleichbarer Verfahren für diamagnetische Moleküle, stellte das Team fest. «Die Datenerhebung für die paramagnetischen Verbindungen verlief deutlich schneller. Teilweise erhielten wir das gewünschte Ergebnis bereits durch ein einziges Experiment, während wir bei diamagnetischen Molekülen mehrere brauchten», so McConnell. Bild 2: Ein NMR-Spektrometer wird gerade mit flüssigem Stickstoff versorgt. In der Studie wurden 500-MHz- und 600-MHz-Spektrometer verwendet.

Ein Tool für alle Analytiker

ren, weil Signale dabei verbreitert werden und ihre Lage somit oft keine Rückschlüsse mehr auf die Struktur zulässt», erklärt Juniorprofessorin Anna McConnell. Am Otto-Diels-Institut für Organische Chemie der CAU forscht sie an paramagnetischen Verbindungen, die sich selbständig zu grösseren Komplexen zusammensetzen. Sie bilden einen Hohlraum, in den sie an-

In aufwendigen Untersuchungen an den 500-MHz- und 600-MHz-Spektrometern des Otto-Diels-Instituts für Organische Chemie ermittelte das Team, wie sich Standard-NMR-Experimente für parama gnetische Molekülkomplexe anpassen lassen. Sie erstellten eine genaue Anleitung, um ihre Methoden auf andere paramagnetische Komplexe und Spektrometer zu übertragen. «Die Entwicklung dieser para-

dere Moleküle aufnehmen können, und werden daher als «molekulare Käfige» bezeichnet. Langfristig könnten diese anderen Moleküle medizinische Wirkstoffe sein, die an bestimmte Stellen im Körper transportiert und dort wieder «freigelassen» werden. «Dafür benötigen wir aber zuerst noch mehr Informationen über die Strukturen und Eigenschaften dieser para-

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LABOR

Julia Siekmann, CAU

Die Anfänge der Komplexchemie Als der Urvater der Komplexchemie gilt der gebürtige Elsässer Alfred Werner (1866–1919). Der Chemiker lehrte und forschte an der Universität Zürich. 1893 veröffentlichte er die Theorie der «variablen Valenz», mit der er die Eigenschaften von Komplexverbindungen beschreibt: ein zentraler Kern (meist ein d-Block-Metall), um den sich nach bestimmten geometrischen Mustern andere Atome, Verbindungen anordnen. 1913 erhielt Werner für sein Schaffen in der Komplexchemie den Chemie-Nobelpreis. So heisst es in der offiziellen Begründung der Nobel Foundation: Der Nobelpreis für Chemie 1913 wird Alfred Werner verliehen «in Anerkennung seiner Arbeiten über die Verknüpfung von Atomen in Molekülen, mit denen er ein neues Licht auf frühere Untersuchungen geworfen und neue Forschungsgebiete, insbe-

Bild 3: Juniorprofessorin Anna McConnell hat zusammen mit den Doktoranden Marc Lehr (links) und Tobias Paschelke (rechts) mehrere NMR-Methoden entwickelt, um erstmals die Struktur paramagnetischer Verbindungen umfassend analysieren zu können.

magnetischen NMR-Methoden ist ein wirklicher Durchbruch für die tägliche Forschungsarbeit und wir hoffen, dass sie anderen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern genauso helfen wie uns», sagt Marc Lehr, Doktorand und Erstautor der Studie. Das Forschungsteam hofft, so einen Beitrag zur Methodenentwicklung in verschiedenen Bereichen der Chemie und darüber hinaus leisten zu können. Denn wie sie in ihrer Studie zeigten, lassen sich auch komplexe Molekülverbindungen, übergeordnete Molekülstrukturen oder die 11/2020

sondere in der anorganischen Chemie, erschlossen hat.»

Veränderung von magnetischen Spin-Zuständen mit ihren Methoden untersuchen. In einem nächsten Schritt wollen sie mit ihren Methoden noch grössere parama gnetische Komplexe analysieren. «Zum Beispiel Molekülkäfige, deren Strukturen sich durch die Bestrahlung mit Licht verändern lassen. Mit solchen Käfigen könnten wir gebundene Moleküle in Zukunft wirklich gezielt freisetzen», hofft McConnell. Originalpublikation Marc Lehr, Tobias Paschelke, Eicke Trumpf, Anna-Marlene Vogt, Christian Näther, Frank Sönnichsen, Anna McConnell, «A Paramagnetic NMR Spectroscopy Toolbox for the Characterisation of Paramagnetic/ Spin-Crossover Coordination Complexes and Metal-Organic Cages», Angew. Chem. Int. (2020); https://onlinelibrary.wiley. com/doi/abs/10.1002/anie.202008439

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LABOR

Bild 1: Wie ein Kind mit Lego seine Welt kreiert, so könnte künftig das Rastertunnelmikroskop mit bestehenden Molekülen neue zusammensetzen.

KI im Labor

Roboter setzt Moleküle zusammen Jülicher und Berliner Wissenschaftler haben eine Künstliche Intelligenz entwickelt, die selbständig lernt, wie sie einzelne Moleküle mittels eines Rastertunnelmikroskops greifen und bewegen kann. Die im Wissenschaftsmagazin «Science Advances» beschriebene Methode ist nicht nur die für die Forschung, sondern auch für neuartige Fertigungstechnologien wie den molekularen 3-D-Druck von grosser Bedeutung.

Moleküle sind die Bausteine des Alltags. Die meisten Materialien setzen sich aus ihnen zusammen, vergleichbar mit einem Legomodell, das aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Steinen besteht. Doch während man beim Lego einzelne Steine ganz einfach versetzen oder wegnehmen kann, ist das in der molekularen Welt nicht so ohne weiteres möglich. Atome und Moleküle verhalten sich völlig anders als makroskopische Gegenstände und jeder Baustein braucht seine eigene «Bedienungsanleitung». «Rapid Prototyping», die schnelle – und kostengünstige – Produktion von Prototypen oder Modellen, besser bekannt als 3-D-Druck, hat sich längst als wichtiges Werkzeug für die Industrie etabliert. «Könnte man dieses Konzept auf die Nanoskala übertragen und einzelne Moleküle wie Legosteine gezielt zusammensetzen oder auch wieder trennen, böten sich nahezu unendliche Möglichkeiten, wenn man bedenkt, dass es etwa 1060 denkbare Molekülarten gibt», weiss Dr. Christian Wagner, Leiter der Arbeitsgruppe Molekülmanipulation am Forschungszentrum Jülich. 12

Das fehlende Rezept fordert ein Umdenken

des Jülicher Instituts für Quantum Nanoscience.

Das Problem: Mit dem Rastertunnelmikroskop gibt es zwar ein Werkzeug, mit dem sich einzelne Moleküle gut hin und her schieben lassen, für die gezielte räumliche Anordnung benötigt man jedoch immer ein spezielles, geeignetes «Rezept» zur Führung der Mikroskop-Spitze. Dieses lässt sich weder berechnen noch intuitiv erschliessen – dafür ist die Mechanik auf der Nanoskala viel zu variabel und zu kompliziert. Denn die Mikroskop-Spitze ist kein beweglicher Greifer, sondern ein einfacher starrer Kegel. Die Moleküle haften daran nur leicht an – und lassen sich nur durch ausgeklügelte Bewegungsmuster an Ort und Stelle bringen. «Bislang war so ein gezieltes Bewegen von Molekülen höchstens per Hand, durch Trial-and-Error, möglich. Mithilfe einer selbstlernenden, autonomen Software-Steuerung ist es uns nun zum ersten Mal gelungen, eine Lösung für diese Vielfalt und Variabilität auf der Nanoskala zu finden und diesen Prozess zu automatisieren», freut sich Prof. Dr. Stefan Tautz, Leiter

Algorithmus lernt aus seinen Erfahrungen Der Schlüssel liegt in dem sogenannten «Reinforcement Learning», einer speziellen Variante des maschinellen Lernens. «Wir geben dem Software-Agenten keinen Lösungsweg vor, sondern belohnen Erfolg und bestrafen Misserfolg», erklärt Prof. Dr. Klaus-Robert Müller, Leiter des Fachgebiets Maschinelles Lernen an der Technischen Universität Berlin. Der Algorithmus versucht immer wieder, die gestellte Aufgabe zu lösen und lernt aus seinen Erfahrungen. In der breiten Öffentlichkeit bekannt geworden ist Reinforcement Learning vor ein paar Jahren durch AlphaGo Zero: Die Künstliche Intelligenz entwickelte eigenständig Gewinn-Strategien des hochkomplexen Go-Spiels, ohne menschliche Spieler zu studieren – und war schon nach wenigen Tagen in der Lage, professionelle Go-Spieler zu besiegen. «In unserem Fall bekam der Agent die Aufgabe, einzelne Moleküle aus einer 11/2020

LABOR

Schicht zu entfernen, in der sie über ein komplexes Netzwerk an chemischen Bindungen festgehalten werden. Konkret handelte es sich dabei um Perylen-Moleküle (Bild 2), wie sie etwa für Farben und organischen Leuchtdioden verwendet werden», erklärt Christian Wagner.

Bindungsstärke der Moleküle ist entscheidend Die besondere Herausforderung: Die aufgewendete Kraft für die Bewegung darf niemals die Stärke der Bindung überschreiten, mit der die Spitze des Rastertunnelmikroskops das Molekül anzieht, da diese Verbindung sonst bricht. «Die Spitze muss dafür ein spezielles Bewegungsmuster ausführen, das wir früher, im wahrsten Sinne des Wortes, per Hand herausfinden mussten», so Christian Wagner. Während der Softwareagent anfangs völlig zufällige Bewegungsaktionen ausführt, die die Bindung zwischen Spitze und Molekül abreissen lassen, entwickelt er mit der Zeit Regeln, welche Bewegung in welcher Situation am erfolgversprechendsten ist und wird daher mit jedem Durchlauf besser. Der Einsatz des Reinforcement Learning im nanoskopischen Bereich hält jedoch zusätzliche Herausforderungen parat. Die Metallatome, aus denen die Spitze des Rastertunnelmikroskops besteht, können sich leicht verschieben, was die Bindungsstärke zum Molekül jedes Mal ändert. «Jeder neue Versuch macht die Gefahr einer Veränderung und damit den Abriss der Bindung zwischen Spitze und Molekül grösser. Somit ist der Software-Agent ge11/2020

Eine Symbiose zwischen der KI und Nanotechnologie «Das ist das erste Mal überhaupt, dass es gelungen ist, Künstliche Intelligenz und Nanotechnologie Zusammenzubringen», betont Klaus-Robert Müller. «Bis jetzt handelt es sich zwar ausschliesslich um ein ‹Proof of Principle›», erklärt Stefan Tautz. «Doch wir sind zuversichtlich, dass unsere Arbeit Wegbereiter für die robotergestützte, automatische Konstruktion funktioneller, supramolekularer Strukturen sein wird, beispielsweise von molekularen Transistoren und Speicherzellen – in einer Geschwindigkeit, Präzision und Ausdauer, die unsere derzeitigen Möglichkeiten weit übertreffen.» Originalpublikation Philipp Leinen, Malte Esders, Kristof T. Schütt, Christian Wagner, Klaus-Robert Müller, F. Stefan Tautz, «Autonomous robotic nanofabrication with reinforcement Learning», Science Advances (2020); DOI: 10.1126/sciadv.abb6987

Kontakt Prof. Dr. Klaus-Robert Müller Technische Universität Berlin Strasse des 17. Juni 135 D-10623 Berlin +49 30 314 78620 klaus-robert.mueller@tu-berlin.de www.tu-berlin.de

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Bild 2: Perylen.

zwungen, besonders schnell zu lernen, da seine Erfahrungen jederzeit hinfällig werden könnten», so Stefan Tautz. «Es ist ein bisschen, als würden sich beim autonomen Fahren ständig das Strassennetz, die Verkehrsregeln, der Aufbau sowie die Bedienungsregeln des Fahrzeugs ändern.» Die Forscher haben diese Schwierigkeit überwunden, indem die Software parallel zu den ersten Versuchen auch ein einfaches Modell der Umgebung lernt, in der die Manipulation stattfindet. Der Agent trainiert dann gleichzeitig sowohl in der Realität als auch in seinem eigenen Modell, was den Lernprozess stark beschleunigt.

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MEDIZIN

Die Naturwissenschaften machen es vor

Rückführbar messen – auch in der Medizin Rückführbare Messungen sind in der Physik und zum Teil auch in der Chemie eine Selbstverständlichkeit. In der Labormedizin steht das Thema erst seit einigen Jahren an der Tagesordnung. Dabei ist die Anwendung metrologischer Prinzipien der Weg der Wahl, um die Vergleichbarkeit und Messgenauigkeit von Messresultaten zu verbessern. Das Eidgenössische Institut für Metrologie (Metas) baut hierzu eigene Kapazitäten auf.

Der Gang zum Arzt ist wohl den wenigsten eine reine Freude – und doch für viele eine Alltäglichkeit. Bei etwa 70 Prozent aller Behandlungen wird der Arzt dabei zur Entscheidungsfindung oder zur Kontrolle des Behandlungserfolges auch Messungen und Analysen durchführen. Diese reichen von den einfachen Blutdruck- und Körpertemperaturmessungen bis hin zu hochkomplexen genetischen Analysen. Wenige Milliliter einer einzelnen Probe, z. B. von Blut oder Urin, reichen dabei für eine Vielzahl möglicher Analysen aus. Insgesamt sind es etwa 1200 verschiedene Analysen, die den behandelnden Ärztinnen und Ärzten in hunderten Spitälern und tausenden Arztpraxen in der Schweiz zur Verfügung stehen.

Über 100 Millionen Labor-Analysen Das während der Behandlung gesammelte Probenmaterial des Patienten wird nur in den wenigsten Fällen vom behandelnden Arzt untersucht. Meistens werden die Proben entweder von den zentralen Laboratorien der Spitäler oder von entsprechend befähigten Privatlaboren analysiert. Dort sind hoch ausgebildete Laborspezialisten mit der Analyse beschäftigt. Nach relativ kurzer Zeit – bei Notfallanalyten auch innert Minuten oder weniger Stunden – werden den Ärzten die Resultate mitgeteilt und dem Patienten kann in vielen Fällen nachhaltig geholfen werden. Da jährlich in der Schweiz eine grosse Anzahl an labormedizinischen Analysen durchgeführt wer-

¹ Metas, Bern-Wabern

Bilder: Metas

Kai N. Stölting ¹, Karin Stettler ¹

Bild 1: Grundlage der Vergleichbarkeit ist die Verwendung von Referenzmaterialien höherer Ordnung (Rückführbarkeit). Volle Vergleichbarkeit gibt es erst, wenn sich alle Messverfahren für einen bestimmten Analyten auf denselben Standard, idealerweise eine SI-Einheit (Startpunkt 1 in der Grafik), beziehen. Für die meisten Analysemethoden in der Labormedizin existiert eine rückführbare Kette bis zu den Kalibratoren der Hersteller (Punkte 6–8). Oft fehlen aber primäre und sekundäre Referenzmaterialien- und Methoden (Punkte 2–5).

den – 2018 waren dies deutlich über 100 Millionen – verwundert es nicht, dass hierfür automatisierte, zum Teil sehr unterschiedliche, Analyseverfahren eingesetzt werden. Wie gut das Messen im Labor funktioniert, zeigt ein unlängst dem Bundesrat zum Thema vorgelegter Bericht.

Verschiedene Analysesysteme In der Praxis können Messungen derselben Patientenprobe auf verschiedenen Analysesystemen durchaus deutlich unterschiedliche Messwerte ergeben. Diese Situation kennt man zum Beispiel beim Gang von einer zur nächsten Arztpraxis bei komplexeren Fällen: Bei Überstellung vom

Hausarzt zum Spezialisten oder von einem Spezialisten zum nächsten werden oft die genau gleichen Messwerte noch einmal erhoben – zum Teil eben einfach auch, weil die Vergleichbarkeit der Messergebnisse nicht automatisch gewährleistet ist. Das ist eine Situation, die erstaunt: Ein Kilogramm Früchte aus dem Supermarkt ist und bleibt ein Kilogramm – egal wo es auf die Waage gelegt wird. Dessen ungeachtet ist die Qualität der Laboranalysen in der Schweiz hoch – und sie wird für die wichtigsten Analyten auch regelmässig durch die Schweizerische Kommission für Qualitätssicherung im medizinischen Labor zum Beispiel mit entsprechenden Ringversuchen kontrolliert. Beim Blick auf die Resultate solcher Laborvergleiche wird 11/2020

MEDIZIN

deutlich, dass der Grad der Standardisierung zum Teil stark variiert: Vergleichsweise einfache chemische Parameter, etwa die Konzentration von Ionen im Blut, lassen sich besser miteinander vergleichen, während genetische Analysen oder gar komplexe Eiweisse oft deutlich weniger standardisiert sind.

Vergleichbarkeit lässt sich verbessern

Genetische Analysen, also die Analyse eines Teiles oder des gesamten Erbgutes des Menschen oder eines Krankheitserregers, werden in der modernen Medizin immer häufiger eingesetzt. Im Erbgut, der DNA, ist der Bau- und Funktionsplan eines Lebewesens chemisch definiert. Die spezifische Reihenfolge von Nukleinsäurebausteinen bestimmt, wie Proteine zu bilden sind, wie der Organismus aufgebaut wird – und gegebenenfalls eben auch, wie und warum es zu Krankheitsbildern kommen CE: BxH/mm 184 x 131 mm + BZ 3 mm kann. Auch lassen sich durch Nukleinsäu-

Bild 2: Mitarbeitende des Eidgenössischen Instituts für Metrologie während der Probenvorbereitung.

reanalysen bestimmte Krankheitserreger nachweisen – wenn sich in der Patientenprobe Spuren seines Erbgutes zeigen. Mittlerweile sind es rund 8 Prozent aller

durchgeführten Analysen, die Nukleinsäuren analysieren – mit steigender Tendenz. Hier öffnet sich also ein Tätigkeitsfeld, in dem sich die Qualität der Analysen und

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MEDIZIN

vor allem auch deren Vergleichbarkeit noch weiter verbessern lässt. Um für den Patienten einen Mehrwert zu generieren, muss also die Vergleichbarkeit von Messergebnissen verbessert werden. Die Schweizer Bevölkerung ist hoch mobil und wird auch immer älter. In der Konsequenz bedeutet das für den Gesundheitssektor, dass Messergebnisse auch langfristig nutzbar und von Arzt zu Arzt vergleichbar sein sollten, unabhängig vom Ort, an dem sich der behandelnde Arzt befindet. Denkt man an langfristig angelegte Studien, wie sie zum Beispiel bei klinischen Studien zur Effizienz von Krebstherapien oder bei Kohortenstudien üblich sind, dann ist das Thema Vergleichbarkeit von zentraler Bedeutung. Der Einsatz von standardisierten Referenzmaterialien und gegebenenfalls auch Referenzmethoden erleichtert es während der Datenanalyse erheblich, forschungsrelevante langfristige Trends sauber von andernfalls unbekannten technisch bedingten Störeffekten zu trennen. Allzu leicht können so gegebenenfalls neue Laborausrüstung oder ein Wechsel des Laborspezialisten während einer Studie dazu führen, dass Messergebnisse nicht mehr vergleichbar sind.

Einsatz von standardisierten Referenzmaterialien Solche Problemstellungen lassen sich vermeiden, verlangen aber die Verwendung von langfristig vergleichbaren Standards höherer Ordnung (Bild 1). International definiert und akzeptiert ist auf allerhöchster Ebene das Internationale Einheitensystem (SI). Im Falle medizinischer Messungen ist hier besonders die SI-Einheit Mol für die Stoffmenge relevant. Die SI-Einheiten werden an Metrologie-Instituten realisiert und von dort weitergegeben. Eine solche sogenannte primäre Realisierung ist aber viel zu aufwendig für den täglichen Einsatz zum Beispiel beim Hersteller von Labormessgeräten und Tests. Um daher selbst die Möglichkeit zur Qualitätskontrolle zu haben, erstellen und verwenden Hersteller eigene Kalibratoren – Materialien, mit denen auch der Endnutzer dann die Qualität der eigenen Analysen im Routinemessverfahren überprüfen kann. Die Richtigkeit und die Vergleichbarkeit von 16

Messergebnissen ist aber erst dann gewährleistet, wenn sämtliche Kalibratoren gegen Referenzmaterialen höherer Ordnung, also im besten Falle mit der Realisierung der SI-Einheit, abgeglichen werden. Eine solche Messkette kann über verschiedene Zwischenschritte verlaufen, und erst, wenn sich alle Hersteller von Messgeräten für einen bestimmten Analyten auf denselben Standard beziehen, sind auch die Messergebnisse uneingeschränkt vergleichbar. Die Komplexität der geschilderten Messkette zeigt deutlich, dass ein erheblicher Aufwand zu betreiben ist, um vergleichbar zu messen.

Internationale Zusammenarbeit Der Aufwand, metrologisch-rückführbare Kalibratoren einzusetzen, lohnt sich doppelt. Sie verbessern die Vergleichbarkeit labormedizinischer Untersuchungen und helfen Kosten zu reduzieren. Deshalb formieren sich europaweite- und auch internationale Zusammenarbeiten unter Metrologie-Instituten, den Anwendern und dem In-vitro-Diagnostika-Herstellern. Europäische Regelungen verpflichten zudem die Hersteller, metrologisch rückführbare Kalibratoren einzusetzen, um die notwendige Marktzulassung für ihre Tests zu erhalten. Die Relevanz dieser Entwicklungen hat das Metas dazu bewogen, im Bereich der Nukleinsäuremetrologie aktiv zu werden und die Grundlagen für metrologisch rückführbare Messungen von Nukleinsäuren zu schaffen. Das Metas baut für diese Entwicklungs- und Aufbauarbeit ein metrologisches Labor für die Labormedizin mit dem Schwerpunkt Nukleinsäuren auf. Für die Nukleinsäuremetrologie sollen, gestützt auf internationale Zusammenarbeit, Referenzmaterialien hergestellt und die notwendigen Messmethoden zur metrologischen Rückführung der Werte entwickelt werden. Zu diesem Zweck erweitert das Metas seit 2019 seine Messmöglichkeiten im Bereich der Detektion von Nukleinsäuren durch quantitative und digitale PCR-Systeme und arbeitet insbesondere an der quantitativen Nutzung von neuen Hochdurchsatz-Sequenzierverfahren. Ausserdem beschäftigt sich das nationale Institut mit der Etablierung und Verbesserung von Präparations-

methoden für bestimmte an der Sepsis beteiligte Erreger im Rahmen europäischer Zusammenarbeitsprojekte in der Metrologieforschung.

Wissen und Erfahrung zur Verfügung stellen Der Aufbau entsprechender Aktivitäten am Metas ist also Teil von intensiven europabzw. weltweiten Anstrengungen, die Vergleichbarkeit, Messgenauigkeit und Rückführbarkeit von labormedizinischen Messungen zu verbessern. Sie ist damit die angemessene Antwort des Metas auf sich verändernde regulatorische und wissenschaftliche Rahmenbedingungen im In- und Ausland. Das Eidgenössische Institut für Metrologie tritt mit seiner Tätigkeit im Bereich Nukleinsäuremetrologie weder als Kontrolleur noch als Diagnostikanbieter auf. Es stellt, im Rahmen seines gesetzlichen Auftrags und im Interesse eines hochstehenden Schweizer Gesundheitswesens, den im Laborwesen tätigen Akteuren sein Wissen und seine Erfahrung zur Verfügung. Im Bereich der Nukleinsäureanalytik will das Institut die Entwicklungen langfristig mitprägen und positioniert sich als verlässlicher Ansprechpartner und Dienstleister bei Fragen zur metrologischen Rückführbarkeit von Nukleinsäuren.

Kontakt Dr. Kai N. Stölting Projektleiter Labormedizin Metas Lindenweg 50 CH-3003 Bern-Wabern +41 58 387 05 20 kai.stoelting@metas.ch www.metas.ch Dr. Karin Stettler Labor Chemische und Biologische Referenzen Metas Lindenweg 50 CH-3003 Bern-Wabern +41 58 387 06 36 karin.stettler@metas.ch www.metas.ch

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ERNÄHRUNG

Das Joghurt – wissenschaftliche Reise (Teil 1)

Ein Modell für die Lebensmittelforschung In Zusammenarbeit mit verschiedenen Forschungsinstituten in der Schweiz und im Ausland beschäftigen sich Forschende bei Agroscope intensiv mit Milchsäurebakterien in Joghurts. Das Kompetenzzentrum für landwirtschaftliche Forschung möchte damit einen wesentlichen Beitrag zur Herstellung von gesundheitsförderndem Joghurt leisten. Die Forschenden wenden dafür innovative Methoden der Molekularbiologie und Bioinformatik an.

Joghurt gilt aus zahlreichen Gründen als gesundes Lebensmittel. Dazu zählen nicht nur wissenschaftliche Fakten, sondern auch eine günstige Wahrnehmung der Konsumentinnen und Konsumenten, die sich aus psychologischen Gründen positiv auf die Gesundheit auswirkt. Im Gegensatz zu stärker industriell verarbeiteten Lebensmitteln können die Konsumenten die Verarbeitungsschritte der Joghurtherstellung leicht nachvollziehen. So besteht die Herstellung in der einfachsten Form in einer Inkubation von Milch mit Milchsäurebakterien während einiger Stunden bei 45 °C. Joghurt ist jedoch nicht nur dank der einfachen Herstellung ein besonders attraktives Forschungsmodell, sondern auch, weil es eine grosse bakterielle und chemische Komplexität aufweist. Ein Ziel der Forschenden ist es, Milchsäurebakterien zu identifizieren, welche die Eigen-

¹ Agroscope, Bern

Bild: Agroscope

Guy Vergères ¹, Pascal Fuchsmann ¹

Bild 1: Ein grosser Kulturschatz: Agroscope archiviert und reproduziert Käsekulturen, die während eines Jahrhunderts gesammelt wurden und für die Käseherstellung gebraucht werden.

schaften von Joghurt so verändern, dass ein Lebensmittel mit neuem ernährungsphysiologischem Nutzen für den menschlichen Organismus entsteht. Diese Aufgabe erfordert ein detailreiches Verständnis der Mechanismen der Fermentation von Milch.

Genotyp und Phänotyp Diese interdisziplinäre wissenschaftliche Reise beginnt bei der Sequenzierung des Genoms von Milchsäurebakterien durch Mikrobiologen und schliesst die «in silico»Identifikation (d. h. die Bestimmung mittels

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ERNÄHRUNG

Bioinformatik) des gesundheitlichen Potenzials der sequenzierten Bakterien ein. Agroscope verfügt über rund 10 000 Isolate von Milchsäurebakterien – ein wertvolles Erbe aus einem Jahrhundert Käseforschung in Liebefeld bei Bern. Im vergangenen Jahrzehnt wurden mehr als 700 dieser Isolate sequenziert und funktionell beschrieben. Jedes dieser Genome ist einzigartig, und die in der DNA gespeicherte genetische Information (der Genotyp) kann «in silico» analysiert werden, um zu prognostizieren, wie sich Unterschiede der Genotypen auf spezifische ernährungsphysiologische Eigenschaften (der Phänotyp) von Joghurt auswirken, das mit diesen Bakterien hergestellt wird. Ein Beispiel für eine solche Eigenschaft ist die Produktion eines immunmodulierenden Vitamins. In der Küche des Konsumenten ergibt sich der Phänotyp des von ihm hergestellten Jogurts aus den sensorischen Eigenschaften (Aussehen, Textur im Mund, Geruch, Aroma und Geschmack). Auf der anderen Seite nutzt die Ernährungswissenschaft, die sich für eine objektive Charakterisierung eines solchen Produkts interessiert, extrem leistungsfähige Analysemethoden. Namentlich die Metabolomik ermöglicht die schnelle und gleichzeitige Quantifizierung der Tausenden von verschiedenen Molekülen eines Lebensmittels. Das Ziel dieser Forschung ist es, unter diesen Tausenden von Stoffen diejenigen Moleküle zu finden (und davon gibt es nicht wenige!), deren Konzentration sich beim Umwandlungsprozess von Milch zu Joghurt verändert, oder die ganz verschwinden oder neu entstehen. Wenn Moleküle wie das oben erwähnte immunmodulierende Vitamin identifiziert werden können, lässt sich das Lebensmittel möglicherweise in ernährungsphysiologischer Hinsicht verbessern.

Durch den einfachen und schnellen Herstellungsprozesses von Joghurt und die Verfügbarkeit von stark automatisierten Analysesystemen können die Forschenden die Selektion der Bakterien im Labor vornehmen. Sie können jedes der 700 mit diesen sequenzierten Stämmen produzierten Joghurts analysieren. Im Vergleich mit der Herstellung von Käse ist die für die Joghurtherstellung erforderliche Fermentationszeit sehr kurz. Aus diesem Grund können die Mechanismen, die den Phänotyp eines Joghurts festlegen, das heisst die durch den Fermentationsprozess veränderten Moleküle der Milch, effizienter auf der Grundlage des Genotyps der verwendeten Stämme identifiziert werden. Joghurt bietet sich folglich als Modelllebensmittel an, um in der Zukunft auch Zusammenhänge zwischen Genotyp und Phänotyp bei komplexeren fermentierten Lebensmitteln wie Käse herzustellen.

Neue Technologien – neue Herausforderungen Wie oft in einer Wissenschaft, die sich stark auf Innovation stützt, treffen neue Strategien auch auf neue Herausforderungen. So stösst auch die Strategie, den Genotyp von Bakterien mit der stofflichen Zusammensetzung der Joghurts zu verbinden, an gewisse Grenzen. Von der alleinigen Kenntnis des genetischen Codes eines Milchsäurebakteriums lässt sich nicht linear auf den Phänotyp des Joghurts schliessen, das durch Bakterien dieses Genotyps hergestellt wurde. Mit anderen Worten: Die Forschenden können nicht exakt vorhersagen, welche in diesem Bakterium vorhandenen Gene exprimiert werden und wirklich zur Umwandlung der Milchinhaltsstoffe beitragen. Die ernährungsphysiologische Charakterisierung von Joghurt – und Lebensmitteln

im Allgemeinen – lässt sich nicht auf eine kleine Auswahl von Nährstoffen beschränken, sondern ist das Ergebnis der Gesamtzusammensetzung. Die Metabolomik ist ein Schlüsselwerkzeug für den Erfolg des phänotypischen Ansatzes. Die überwiegende Mehrheit der Tausenden von Molekülen, die in einem Joghurt gemessen werden, können aber noch nicht identifiziert werden. Die analytische Chemie stösst heute noch an Grenzen, weshalb weltweit zahlreiche Forschungsgruppen nach Wegen suchen, diese grosse Herausforderung zu meistern. Welche Auswirkungen die Umwandlung von Milch zu Joghurt auf den Metabolismus und die Gesundheit der Konsumenten hat, wird das Thema der zweiten Etappe der hier in diesem Artikel vorgestellten wissenschaftlichen Reise bilden. In dieser zweiten Reiseetappe werden ähnliche Werkzeuge zur Anwendung kommen wie in der Mikrobiologie und den Lebensmittelwissenschaften – diesmal jedoch eingesetzt von Forschenden der Ernährungswissenschaften. Doch diese Geschichte wird in einer anderen Episode erzählt. Originalpublikation T. Roder et al., «In silico comparison shows that the pan-genome of a dairy-related bacterial culture collection covers most reactions annotated to human microbiomes», Microorganisms (2020); DOI: 10.3390/ microorganisms8070966. Kontakt PD Dr. Vergères Guy Agroscope Schwarzenburgstrasse 161 CH-3003 Bern +41 58 463 81 54 guy.vergeres@agroscope.admin.ch www.agroscope.ch

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NEWS

RZE KÜRZE – IN KÜ N I – E Z R Ü K IN KÜRZE – IN

Wirtschaft Siegfried Die Siegfried-Gruppe wird zwei pharmazeutische Produktionsstätten von Novartis in Spanien (Provinz Barcelona) übernehmen. Mit dieser Akquisition wird Siegfried die Kapazitäten und technologischen Fähigkeiten ihres globalen Produktionsnetzwerks deutlich erweitern und die angestrebte kritische Grösse im Bereich der fertig formulierten Darreichungsformen («Drug Products») erreichen. Damit schafft der Konzern weiteres Potenzial für profitables Wachstum im hochattraktiven «Custom Development and Manufacturing»-Markt (CDMO). Vorbehältlich der üblichen Voll zugsbedingungen wird der Abschluss der Transaktion für Ende 2020 erwartet. DSM Covestro hat eine Vereinbarung zur Übernahme des Geschäftsbereichs Resins & Functional Materials (RFM) von Royal DSM unterzeichnet. Damit macht Covestro einen bedeutenden Schritt in der Umsetzung der langfristigen Unternehmensstrategie, nachhaltige und innovative Geschäftsbereiche gezielt auszubauen. Die Integration von RFM erweitert das Portfolio auf dem attraktiven Wachstumsmarkt für nachhaltige Beschichtungsharze si gnifikant. Die Integration von RFM wird den Umsatz um rund 1 Milliarde Euro und das Ebitda um 141 Millionen Euro (2019) steigern. Damit stellt diese Transaktion einen erheblichen strategischen Wachstumstreiber dar.

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Produktion BASF wird die Produktionskapazität für synthetische EsterBasisöle am Standort Jinshan in China nahezu verdoppeln. Mit der Investition reagiert das Unternehmen auf die wachsende Nachfrage nach Hochleistungs-Schmierstoffen in der Region Asien-Pazifik und stärkt seine Position als verlässlicher Zulieferer, der das Wachstum seiner Kunden in der Region mit Nachdruck unterstützt. Synthetische Ester sind eine wesentliche Komponente bei der Formulierung von Hochleistungs-Schmierstoffen, die vielfältige Beiträge zur Nachhaltigkeit leisten. Zu den Anwendungsbereichen gehören Schmierstoffe für umweltfreundlichere Klimaanlagen sowie Automobil- und Industrieschmierstoffe. Givaudan Der Konzern eröffnete Mitte Oktober in Changzhou, China, seine neuste Produktionsstätte für Riechstoffe. Gemäss der Strategie «Wachstumsfokus im Einklang mit dem Unternehmenszweck» bleibt China ein wichtiger Wachstumsmarkt für innovative parfümierte Produkte. Die Produktionsstätte in Changzhou, die für über 100 Millionen Franken auf 76 000 Quadratmetern errichtet wurde, verfügt über ein modernes Autodosiersystem. In Übereinstimmung mit den globalen Produktionsprozessen von Givaudan erfüllt die Produktionsstätte die hohen Standards für die Riechstoffproduktion. Unter anderem verfügt sie über Vorkehrungen für Um-

welt- und Gesundheitsschutz sowie Sicherheit. Sie wird die Produktionsmenge des Unternehmens von Riechstoffen in den Bereichen Körper-, Haushalts- und Gewebepflege, Mundpflegearomen, verkapselte Riechstoffe und Luxusparfüms für Kunden in China und im Raum Asien-Pazifik deutlich steigern. OQ Chemicals Das Unternehmen hat am Standort Oberhausen in Nordrhein-Westfalen ein Erweiterungsprojekt erfolgreich abgeschlossen und konnte dadurch seine globale Produktionskapazität für Isononansäure um 30 Prozent steigern. Das am Standort fertiggestellte Projekt ist Teil der bereits angekündigten kurzund mittelfristigen Carbonsäure-Erweiterungen. Carbonsäuren von OQ Chemicals werden bei der Herstellung von synthetischen Schmiermitteln und als Bausteine für die Tierfutterindustrie verwendet.

Forschung Fraunhofer-Institute Ist ein Raum schlecht gedämmt, kann er – in Abhängigkeit der Jahreszeit oder auch über den Tag hinweg verteilt – sehr warm oder sehr kalt werden. Für dieses Problem stellen Dämmstoffe heute eine wichtige technologische Lösung dar. Neue Potenziale können zukünftig mit Dämmstoffen, die über programmierbare Eigenschaftsprofile verfügen, erschlossen werden. Forschende der drei Fraunhofer-Institute

IAP, ICT und IBP entwickeln auf Basis von Formgedächtnispolymer-Schäumen Dämmstoffe mit programmierbarem Materialverhalten. Am IAP werden die programmierbaren Hightech-Schäume synthetisiert und die Technologien für die Programmierung der Eigenschaftsprofile entwickelt. Bereits in der Synthese werden die Temperaturen festgelegt, bei denen später die Formänderungen erfolgen. Um auch grosse Mengen an Dämmmaterial für industrielle Anwendungen herstellen zu können, werden am ICT Verfahren für die Skalierung der Polymersynthese gezielt weiterentwickelt. ETH und Freie Universität Berlin Forschende der Freien Universität Berlin und der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) haben untersucht, wie schnell Resistenzen nach Einführung eines neuen antibiotischen Wirkstoffs oder eines Fungizids auftreten. Die Forschungsergebnisse legen nahe, dass Medikamente gegen bakterielle Infektionen oder Pilzerkrankungen in vielen Fällen immer schneller ihre Wirkung verlören. Die evolutionsbiologischen Grundlagen und Ursachen für diese Entwicklung müssten dringend wissenschaftlich ergründet werden mit dem Ziel, gesundheitspo litische Gegenmassnahmen oder neue Wirkstoffe zu entwickeln. Bereits jetzt sterben Statistiken zufolge EU-weit mehrere Zehntausend Menschen jährlich an Infektionen mit antibiotikaresistenten Keimen.

NEWS

Medizin-Nobelpreis für die Entdeckung eines Virus schaftler aus dem angelsächsischen Raum verliehen. Harvey J. Alter, Michael Houghton

Bild: Nobel Media. III. Niklas Elmehed

Am 5. Oktober 2020 wurde der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin an drei Wissen-

Von links nach rechts: Harvey J. Alter (USA), Michael Houghton (UK) und Charles M. Rice (USA).

und Charles M. Rice konnten das damals neuartige Hepatitis-C-Virus komplett entschlüsseln. Harvey J. Alter zeigte, dass ein unbekanntes Virus die häufigste Ursache der chronischen Hepatitis war. Michael Houghton konnte mit einer neuen Strategie das Genom des Virus isolieren, das schliesslich als Hepatitis-C-Virus bezeichnet wurde. Charles M. Rice lieferte den endgültigen Beweis dafür, dass das Hepatitis-C-Virus allein (ohne andere Faktoren) Hepatitis verursachen kann. Sie legten damit den Grundstein für die Behandlung dieser tückischen Leberentzündung.

Heute lässt sich Hepatitis C medikamentös behandeln und ist heilbar. Ein wirksamer Impfstoff gibt es bis heute nicht. Zuvor war die Entdeckung der Hepatitis-A- und -B-Viren (1940er- bis 1960er-Jahre) ein entscheidender Schritt nach vorn gewesen, um eine Erklärung für Hepatitis zu finden. Mit ihrer Entdeckung der Hepatitis-C-Viren konnten sie schliesslich die Mehrheit der durch Blut übertragenen Hepatitis-Fälle erklären.

Quelle: Nobel Media www.nobelprize.org

Nobelpreis für Chemie 2020

Diese Technologie hat die molekularen Biowissenschaften revolutioniert: Sie hat neue Möglichkeiten für die Pflanzenzüchtung eröffnet, zu innovativen Krebstherapien beigetragen und weckt Hoffnungen für die Heilung von Erbkrankheiten.

Quelle: Nobel Media www.nobelprize.org

Bild: Nobel Media. III. Niklas Elmehed

Den Chemie-Nobelpreis teilen sich dieses Jahr zwei Forscherinnen für ihre Arbeit im Bereich der Gentechnologie. Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna erhalten den Nobelpreis für Chemie 2020 für die Entdeckung eines der präzisesten Werkzeuge der Gentechnologie: die GenSchere Crispr-Cas9. Forschende können diese verwenden, um die DNA von Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen mit sehr hoher Präzision zu verändern.

Emmanuelle Charpentier (links) ist in Frankreich geboren und ist Direktorin der Max-Planck-Forschungsstelle für die Wissenschaft der Pathogene in Berlin. Jennifer Doudna ist Professorin an der Universität von Kalifornien, Berkeley.

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NEWS

Berghof Hoch& Nieder-DruckReaktoren

Nach dem Bezug des neuen Forschungs- und Entwicklungszentrums im Nordareal im Jahr 2023 werden die alten Laborgebäude an der Solitudepro-

Bild: F. Hof fmann-La Roche AG

Der Konzern präsentierte eine Weiterentwicklung der Pläne für die rheinseitige Umgestaltung seines Areals an der Grenzacherstrasse in Basel.

Neu präsentiert nun der Pharmariese seinen dritten Turm (ganz rechts im Bild). Im Hintergrund ist der deutsche Bahnhof Basels zu sehen (Basel Badischer Bahnhof).

menade leer stehen. Roche plant sie durch eine grosszügige Grün- und Freifläche mit einer lockeren Bebauung zu ersetzen. Im Park sollen ein Empfangsgebäude sowie ein Bürohochhaus entstehen. Dieses Bürogebäude orientiert sich in der Höhe und Form an den bereits errichteten Gebäuden Bau 1 und Bau 2 und ergänzt diese architektonisch optimal. Der visuelle Dreiklang aus den drei abgetreppten Hochhäusern soll den Mittelpunkt des Standortes bilden.

Mini-Reaktor

Bild: Nobel Media. III. Niklas Elmehed

Ein dritter Roche-Turm soll in Basel entstehen

mit & ohne PTFE-Lining

bis 25 ml oder bis 40 ml

Medienmitteilung Roche www.roche.ch

Bild: Daniel Rihs

Personalien Universität Zürich Im Körper, in einem Organ oder auch nur in einer einzelnen Zelle laufen jederzeit unzählige biochemische Reaktionen ab, die Grundlagen der Lebensprozesse. Dabei spielen Prote ine eine zentrale Rolle. Der emeritierte Professor für molekulare Systembiologie der Universität Zürich und der ETH hat es sich in seiner Forschungslaufbahn zur Aufgabe gemacht, sämtliche Proteine eines lebenden Organismus oder einer Zelle zu einem gegebenen Zeitpunkt – das Proteom – quantitativ und qualitativ erfassen zu können, also nicht nur die verschiedenen Proteinspezies zu finden, sondern auch deren Mengen zu bestimmen. Dafür nutzte er analytische Methoden der Massenspektrometrie und entwickelte diese Methodik laufend weiter. Er erhält nun 11/2020

den Schweizer Wissenschaftspreis Marcel Benoist. Geehrt wird Aebersold konkret für die Mitbegründung und Weiterentwicklung der Proteomik. Diese Fachrichtung der Biologie gilt als Grundstein für die personalisierte Medizin der Zukunft.

king. Von 2008 bis 2015 war Chen President von BP China und Chairman der BP (China) Holding Company. Zwischen 1994 und 2008 war er in unterschiedlichen Leitungsfunktionen bei dem Chemieunternehmen Condea (seit 2001: Sasol) in Singapur und China tätig.

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BASF Auf Antrag der BASF SE hat das Amtsgericht Ludwigshafen mit Beschluss vom 8. Oktober 2020 Herrn Liming Chen (60), Chairman der IBM Greater China Group, zum Mitglied des Aufsichtsrats der BASF SE bestellt. Die Bestellung war erforderlich geworden, nachdem Dr. Alexander C. Karp, CEO Palantir Technologies Inc., sein Mandat Ende Juli 2020 aus beruflichen Gründen niedergelegt hatte. Liming Chen ist seit 2015 Chairman der IBM Greater China Group mit Sitz in Pe-

Merck Stefan Oschmann übergibt 2021 den Vorsitz der Geschäftsleitung von Merck an Belén Garijo. Der Gesellschafterrat der E. Merck KG hat Garijo – derzeit stellvertretende Vorsitzende der Geschäftsleitung, stellvertretende CEO von Merck und CEO Healthcare – mit Wirkung zum 1. Mai 2021 zur neuen Vorsitzenden der Geschäftsleitung und CEO von Merck bestellt. Oschmann verlässt das Unternehmen planmässig nach zehn Jahren in der Geschäftsleitung, fünf davon als Vorsitzender und CEO, um sich anderen Aufgaben zuzuwenden.

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Bilder: Jörg Signer und Roger Bieri

ILMAC LAUSANNE

Die Ilmac Lausanne fand dieses Jahr zum dritten Mal und wie geplant vom 7. bis 8. Oktober 2020 statt.

Lokale Fachmessen als Chance

Die Ilmac Lausanne bietet Corona die Stirn Es war die erste und bisher einzige Messe der MCH Group, die seit dem Lockdown im März 2020 wieder stattgefunden hat. Am 7. und 8. Oktober 2020 trotzte die Ilmac Lausanne den widrigen Umständen und bot den Ausstellern sowie Besuchern ein besonderes Messeerlebnis mit einem ausgeklügelten Sicherheitskonzept an. Die Hygienemasken waren nicht zu übersehen. Als Hauptmedienpartner war die ChemieXtra ebenfalls vor Ort und blickt nun auf eine gelungene Messe mit ausgesprochener Symbolkraft zurück.

Roger Bieri Unweigerlich geht einem das beschauliche Dorf der Gallier von Asterix und Obelix durch den Kopf, wenn wir doch bedenken, dass die lokale, überschaubare Ilmac Lau sanne als einzige Fachmesse für Chemie, Pharmaindustrie und Biotechnologie seit März 2020 wieder live stattgefunden hat. Wie ein kleiner Fleck auf der Landkarte des römischen Reiches trotzt die Fachmesse den schwierigen Umständen unserer un mittelbaren Gegenwart. Aber gerade diese lokale Ausrichtung der Messe verhalf ihr wohl ein Stück weit auch zu dieser Errun genschaft. Es ist keine internationale Mes se, wo die Menschen von überall herreisen. Nein, es ist eine Fachmesse speziell für die doch so oft unterschätzte Westschweiz. 22

Die ersten Besucher der Ilmac Lausanne 2020 betreten die Halle 7 des Palais de Beaulieu.

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ILMAC LAUSANNE

Sorgfältig durchdachtes Sicherheitskonzept Die MCH Group arbeitete Monate zuvor zusammen mit Hygienikern und den Kan tonen an einem standardisierten Sicher heitskonzept. Es sollte sicher, aber auch angenehm wie möglich für die Besucher innen und Besucher sowie die Aussteller sein. Das Tragen einer Hygienemaske war aber Vorschrift. Masken wie auch Desin fektionsmittel wurden gratis abgegeben. Auch befanden sich an den Ständen Dis penser mit Desinfektionsmittel, wenn nö tig konnten zusätzlich Plexiglasscheiben an den Theken fixiert werden. Alle Personen in der Messehalle wurden vorgängig regis triert. So könnten für den Fall des WorstCase-Szenarios einer möglichen Infektion die entsprechenden Personen sofort infor miert werden und sich in Quarantäne be geben. Auch das traditionell kostenlose Mittag essen ist von den Sicherheitsvorkehrun gen nicht verschont geblieben. Das Cate ring löste diese anspruchsvolle Aufgabe aber hervorragend. Das einzelne Menü samt Besteck und Serviette präsentierte sich jeweils in einer kompakten Holzkiste, um unnötige Kontakte zu vermeiden. Die Tische standen in grosszügigen Abständen voneinander. Auch wer diesen Bereich für das Mittagsessen betrat, wurde zusätzlich vom System registriert.

Kommen sie oder kommen sie nicht? Für den Messeveranstalter und die Aus steller war dies wohl die drängendste Fra ge überhaupt: Wie viele Besucher kom men denn nun? «Wir erwarten trotz der Massnahmen und der ausserordentlichen Situation doch auch eine für uns anspre chende Besucherzahl aufgrund des Kon zepts der Ilmac. Ich bin überzeugt, dass es sich gelohnt hat, hierher zu kommen und unsere Produkte für die Branche zu prä sentieren. Auch freuen wir uns auf Kontak te mit bestehenden und neuen Kunden», gibt sich Michael Misteli von der Almatech nik AG zuversichtlich. Den Ausstellern wie auch dem Veranstalter war klar, dass man mit einer geringeren Besucherzahl rech nen musste als noch vor der Coronapan demie. Bereits am 26. August 2020 gab 11/2020

Von links: Roman Imgrüth, Corporate Development Officer bei der MCH Group, und der Messeleiter der Ilmac Lausanne Michael Bonenberger.

schliesslich der Messeleiter Michael Bo nenberger im Interview mit der ChemieX tra (Ausgabe 9/2020) eine erste Schät zung bekannt: «Wir haben weniger Aussteller und erwarten weniger Besucher, da viele gar nicht an die Messe kommen dürfen». Er rechnete damals aufgrund ei ner Umfrage mit einer Besucherzahl von etwa 1000 Personen. Das sind rund 30 bis 40 Prozent weniger als während der letzten Ilmac Lausanne vor zwei Jahren. Bis zum Messestart im Oktober schrumpf te aber die Zahl der Aussteller erneut. Mit der Ausstellerzahl reduzierte sich die Zahl der Besucher dann auf 721, das sind etwa 50 Prozent weniger als vor zwei Jahren. Der befürchtete radikale Besucher schwund blieb also aus. Im Gegenteil: Die Qualität der Begegnungen war hoch. Die jenigen Besucher, die nach Lausanne – zum «Corona-Hotspot» – kamen, wollten Kontakte knüpfen, sich informieren und attraktive Lösungen für ihr Unternehmen finden. Von auffällig grossem Interesse zeugten zudem die besonders stark besuchten Symposien und Workshops. So nutzten zehn junge Start-up-Unternehmerinnen und Unternehmer die Plattform InnO², um ihre Visionen und Ideen einem inte ressierten Fachpublikum zu zeigen. Schwerpunktthema während der Messe war die Laborautomation (Labor 4.0) in der Branche.

Bewährte Produkte für den Einsatz im Labor Während der Coronapandemie waren die Hersteller und Dienstleister rund um die Chemie- und Life-Science-Branche alles andere als untätig. Sie präsentierten dem interessierten Fachpublikum Produkte, die erst seit kurzem auf dem Markt sind. Ne ben den neusten Technologien gab es auch bewährte Helfer im Labor zu sehen: «Wir sind hier an der Ilmac Lausanne zum ersten Mal dieses Jahr an einer Messe. Unser Highlight ist unser Rotationsver dampfer Rotavapor R-300. Mit einem Ro tationsverdampfer hat unsere Firma ange fangen – und darauf sind wir stolz», sagt Leonard Morina von der Büchi Labor technik AG und betont damit die Zuver lässigkeit des Rotationsverdampfers. Auch auf die Mikropipetten des Schweizer Unternehmens Socorex Isba SA ist seit jeher Verlass. Pascal Forestier, der Markt leiter von Socorex für die Schweiz, erklärt die Unterschiede zweier Produktlinien: «Wir haben hier am Stand zwei PipettenLinien: einmal die konventionelle Mikro pipette Acura manual 825 und das leich tere und kürzere Modell Acura manual XS 826.» Beim leichteren Modell ist die Be tätigung der Pipette mit einem deutlich geringeren Widerstand verbunden. Sie eignet sich daher besonders, wenn über durchschnittlich oft pipettiert werden 23

ILMAC LAUSANNE

GMP SA.

Auf der InnO2 zeigten zehn Start-ups ihre Visionen und Zukunftsideen der Branche.

VTU Engineering.

Rege Gespr채che in der altehrw체rdigen Messehalle.

Auch die Brechb체hler AG war als Aussteller an der diesj채hrigen Ilmac Lausanne vertreten.

Emma Girolet mit dem Elementaranalysator Unicube der Firma Elementar France Sarl.

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ILMAC LAUSANNE

Starkes Interesse an den Produkten der Firma Skan. Socorex präsentierte neben den Mikropipetten auch unterschiedliche Dispenser.

Das Team am Stand der Firma Almatechnik AG.

Am Stand des holländischen Unternehmens Bronkhorst.

Die Symposien der Schweizerischen Chemischen Gesellschaft (SCG) waren sehr gut besucht. Schwerpunktthema war die Industrie 4.0.

Stäubli AG.

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ILMAC LAUSANNE

Camag war mit einem Vollautomaten für die Dünnschichtchromatographie vor Ort.

Miché Roth und der neue Enthärter Elitron 2KS-S von BWT.

Rechts der Stand von Beckman Coulter.

Das Zweiergespann von BioTek posiert kurz für die Kamera.

Zentrifugen, Klimaschränke und vieles mehr fanden die Besucher am Stand der Hettich AG.

Der Kyrokonservierungsbehälter Arpege 70 von Garbagas ist für unterschiedliche Proben geeignet.

Wissbegierige Besucher am Stand der Gerstel AG.

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ILMAC LAUSANNE

muss. «Es ist zudem möglich, unterschied liche Pipettenspitzen zu verwenden. Ent sprechend kann sich die Pipette an die verwendete Spitze anpassen.» Die Carbagas AG zeigte auf der Messe unter anderem einen Kyrokonservierungs behälter, mit dem sich unterschiedliche Proben in Flüssigstickstoff kühl lagern las sen. «In unserem Konservierungsbehälter Arpege 70 ist ein eigenes System mit Kontroll- und Alarmfunktion integriert. Das System heisst Cryo Memo. Damit können Sie alle Parameter wie Tempera tur und Füllstand kontrollieren. Das Sys tem schlägt Alarm, wenn beispielsweise die Temperatur zu hoch oder der Füll stand zu niedrig ist», erklärt Nathalie Lo pez. Fabien Michel von der Hettich AG hebt eine bewährte Zentrifuge hervor, die viel seitig einsetzbar ist. «Wir haben eine poly valente Zentrifuge: die Universal 320 R. Die unterschiedlichen Rotoren erlauben eine breite Anwendung mit diversen Tu bes, beispielsweise mit PCR-Reaktionsge fässen», sagt er.

Im Zeichen der Laborautomation «Wir haben ganz neue Module, dank derer die Dünnschichtchromatographie vollauto matisiert wird», sagt Jürg Leuenberger von der Firma Camag, «Der Anwender muss die DC-Platte nicht mehr in die Hände nehmen. Die Proben werden automatisch aufgetragen, entwickelt, derivatisiert und detektiert. Am Schluss gibt es noch die Möglichkeit, die Proben auf den Platten zu eluieren und so direkt in ein Massenspek trometer zu überführen. Auch interessante Anwendungen sind Bioassays, das heisst Biotests zur Untersuchung der Bioaktivität. Der Vorteil dieser Biotests ist, dass die Nachweisgrenze niedriger ist als bei her kömmlichen Analysemethoden», be schreibt Leuenberger ihre neuen Angebo te im Bereich der Automation in der Dünnschichtchromatographie. Unterstützung für die Automatisierung im Labor bietet auch die Brechbühler AG. So betont Roger Simon, dass sie nicht nur GC- und GC/MS-Analysegeräte verkaufen, sondern auch schlüsselfertige Lösungen für ihre Kunden offerieren. «So sind wir auf die Automation in der Probenvorberei 11/2020

Die eindrückliche Decke der historischen Halle 7 des Palais de Beaulieu in Lausanne.

tung spezialisiert und überführen die Schritte, die der Kunde üblicherweise von Hand gemacht hat, in eine neue techni sche Lösung – beispielsweise mithilfe ei nes Autosamplers der PAL-Plattform des Unternehmens CTC Analytics AG», präzi siert er.

Pumpen, Durchfluss und Enthärter Raymond Zufferey von der Almatechnik AG betont, dass die Kunden auf der Mes se die Produkte auch mal genauer be trachten können. «Wir können der Kund schaft die Gelegenheit geben, in unsere Quatroflow-Pumpen hineinzuschauen. Diese Pumpen sind die wichtigsten für Anwendungen in der Life-Science-Indus trie.» Das Team von der BWT Aqua AG unter streicht ebenfalls die einmalige Gelegen heit einer solchen Veranstaltung. Miché Roth meint: «Wir freuen uns, an der Ilmac Lausanne zu sein. Wir nutzen hier in Lau sanne die Gelegenheit, unseren Kunden in der Westschweiz den ganz neuen Enthär ter vorzustellen – den Elitron 2KS-S. Dabei handelt es sich um einen Heisswasser-sa nitisierbaren Enthärter.» Wenn es um den Durchfluss geht, dann weiss Sébastien Zweiacker von der Bronkhorst (Schweiz) AG Bescheid. «Mit unseren neuen Durchflussmesser bzw.

-Regler der ES-Flow-Serie können unter schiedliche Flüssigkeiten mit der Ultra schall-Technologie gemessen werden», sagt Zweiacker. Der minimale Durchfluss erstreckt sich im Bereich von 4 bis 200 ml/min und der maximale Durchfluss bereich liegt etwa bei rund 1500 ml/min. Neue Lösungen für hohe Durchflüsse bie tet die Stäubli AG. Marc Bertherin fasst zusammen: «Wir haben jetzt neue Kupp lungen für grosse Nennweiten und für Me dien mit hohen Durchflüssen. Wir bieten generell für alle Energiearten schnelle Ver bindungen an, wie zum Beispiel für Gase und elektrischen Strom.»

Rein und sauber soll es sein «Wir zeigen erstmals in der Schweiz die Sicherheitswerkbank der Klasse II Savvy SL», sagt Christian Maurer von der Skan AG, «Sie richtet sich vor allem an Startups, Hochschulen und Universitäten. Die se Sicherheitswerkbank hat einige Beson derheiten. Sie hat eine integrierte UV-Lampe, die unter der Arbeitsfläche integriert ist. Man kann sie dann inner halb weniger Sekunden herausziehen. Sie ist sehr leise im Betrieb und stromspa rend. Weiterhin zeigen wir PSA-Artikel der IsoClean-Linie, also insbesondere Schutz bekleidungen für den Reinraum. Das mobile Luftaufbereitungssystem C alistair R4000 verbindet mehrere Tech 27

ILMAC LAUSANNE

Erst am Tisch durfte die Maske abgezogen werden. Unterhaltungen am Stand der AAC Infotray AG.

Guten Appetit!

Das Team von Weiss Technik gew채hrt einen tiefen Einblick in das Innenleben des neuen Umluftk체hlger채ts.

Skan AG.

Das Men체 wurde in einer Holzkiste serviert.

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ILMAC LAUSANNE

Der Stand der Shimadzu Schweiz AG.

Im Hintergrund: der Rotationsverdampfer R-300 von Büchi. Ganz vorne: der Touchscreen Infterface I-300 Pro.

Mit grosszügigem Abstand stehen die Tische ganz hinten in der Halle für den Ansturm am Mittag bereit.

Fischer Söhne AG.

Der OPD 4 mit Trichter von der Firma Gerstel: Damit kann der Prüfende entsprechende Substanzen «erschnüffeln».

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Pufferlösungen der Firma Hamilton Bonaduz AG.

ILMAC LAUSANNE

nologien: Hepa-Filtrierung, Aktivkohle- Filtrierung und zudem auch eine nichtthermische Katalyse, wodurch alle Keime, Bakterien und Viren zersetzt werden.» Am Stand der Weiss Technik AG ist ebenfalls ein System zu sehen, das für saubere Luft sorgt. Es kühlt und macht die Luft frei von Mikroben. «Wir haben an unserem Stand ein sogenanntes Sekun därluftkühlgerät, umgangssprachlich auch als Umluftkühlgerät bekannt», sagt Chris topher Moser von der Weiss Technik AG, «Das Sekundärluftgerät Vindur Top, kommt überall zum Einsatz, wo gekühlte und mikrobiologisch saubere Luft benö tigt wird. Das Geniale dabei: Das Kon densat, das bei der Kühlung der Luft an fällt, wird dank einer neuen Technologie verdampft, wodurch die Bildung eines mikrobiologischen Films verhindert wird. Das zertifizierte System hat vier Sicher heitsstufen: innenliegend ein Silber-Io nenbeschichtetes Gehäuse, eine zum Patent eingereichte thermische Desinfek tion, kontinuierliche UV-Bestrahlung der Filter und den endständigen Hepa-H14-Filter.» Daniel Seitz von der Fischer Söhne AG blickt in die Vergangenheit zurück. «Wir konnten glücklicherweise sehr schnell und flexibel auf die Coronakrise reagieren», zeigt er sich dankbar, «Zum einen konnten wir sehr schnell Kanister für die Abfüllung von Desinfektionsmittel liefern. Zum ande ren haben wir momentan das Glück, dass wir im Bereich von Verpackungen für die Pharmaindustrie Fabrikate produzieren, womit dann Glasspritzen und -vials abge packt werden. Diese kommen jetzt an La ger, damit sie dann später zur Verfügung stehen, wenn ein Impfstoff auf den Markt kommt.»

Analytik der nächsten Generation Neue Anwendungen für die Analytik in den Biowissenschaften zeigt BioTek Ins truments GmbH. «Unsere Highlights sind unsere Multi-Detektions-Reader für das Cell Imaging: Die Geräte Cytation 5 und 7 stellen einen Microplate-Imager und -Rea der kompakt in einem Gerät dar. Sie er füllen die Anforderungen der Forschung von heute und morgen. Andererseits ha ben wir noch den neuen LogPhase 600. 30

Auch die ChemieXtra und die Fachzeitschrift CCR präsentierten sich am eigenen Stand.

Er ist seit zwei Monaten auf dem Markt. Damit lassen sich die Wachstumskurven von beispielsweise Bakterien oder Hefen über Absorption aufzeichnen. Es finden vier Microplates gleichzeitig im LogPhase 600 Platz. Zudem haben wir den Schüttel mechanismus ganz neu konzipiert», resü miert Jürg Wetterwald. Für die organische Elementaranalyse bietet die Elementar France Sarl ein neues Pro dukt an. «Der Unicube ist der Elementar analysator der neusten Generation», sagt Emma Girolet, «Damit lassen sich gleich zeitig Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Schwefel in organischen Verbindun gen analysieren. Der Unicube ist für eine universelle Analyse gedacht und man kann problemlos mit grösseren Proben arbeiten. Der maximale Kohlenstoffgehalt beträgt 14 mg.» Wenn es um die Analyse von Düften geht, weiss das Team von der Gerstel AG weiter. Zur olfaktorischen Detektion von Substanzen eignet sich der Olfactory De tector Port ODP. Er lässt sich beliebig an ein GC/MS-Analysegerät je nach Kunden wunsch montieren. Winfried Röder von der Gerstel AG betont: «Unsere Neue rung ist der OPD 4. Er zeichnet sich da durch aus, dass er an die persönlichen Bedürfnisse des Analytikers angepasst werden kann, der unter anderem drei viertel Stunden lang riechen muss. Man

kann neuerdings den Ausgang des OPD 4 ändern, mit Trichter oder ohne Trichter. Auch kann man ihn auf die Arbeitshöhe optimal einstellen. Es hat sich in mehre ren Workshops herausgestellt, dass die Kunden das als sehr angenehm empfin den, wenn sie den OPD 4 optimal ein stellen können.» Nikolaos Droseros von der GMP SA zeigt ein besonderes Analysegerät aus dem ei genen Werk: «Mit dem neuen von GMP produzierten Analysegerät G8 Integrating Sphere können kleinste Probenmengen (als Pulver oder flüssig) untersucht wer den.» Es wird das Verhältnis zwischen der Anzahl der emittierten Photonen bei einer bestimmten Wellenlänge und der Anzahl der absorbierten Photonen ermittelt. Die ser Wert entspricht dem sogenannten «Quantum Yield». «Momentan ist die An wendung vor allem für die Uhrenindustrie interessant, aber in Zukunft werden sich Anwendungsmöglichkeiten erweitern, z. B. für Messungen im Bereich der Festkörper physik», verrät Droseros. Die nächste Ilmac Lausanne findet voraus sichtlich im Oktober 2022 wieder im Pa lais de Beaulieu statt. Vom 21. bis 23. Sep tember 2021 öffnet die Ilmac auf dem Messegelände in Basel ihre Tore.

www.ilmac.ch/ilmaclausanne 11/2020

VER ANSTALTUNGEN

Michael Bonenberger im Interview

«Der Mensch ist anpassungsfähig» Trotz der schwierigen Covid-19-Situation fand am 7. und 8. Oktober 2020 die Ilmac Lausanne statt. Während der Pandemie eine Messe auf die Beine zu stellen und diese dann tatsächlich erfolgreich durchzuführen scheint eine Herkulesaufgabe zu sein. Michael Bonenberger, der Messeleiter der Ilmac Lausanne, stand der ChemieXtra Rede und Antwort. Noch vor Ort erzählt er im Interview über die turbulente Zeit vor der Messe und die überraschenden Ereignisse danach.

Die Ilmac Lausanne 2020 ist die einzige Messe der MCH Group, die seit dem Lockdown stattgefunden hat. Die Fachmesse konnte gestern erfolgreich starten und ist nun immer noch im vollen Gange. Wie haben Sie den Start erlebt? Michael Bonenberger: Der Start war überraschend positiv. Wir haben mit etwas weniger Besuchern gerechnet. Es gab seitens der Besucher aber auch der Aussteller sehr positive Stimmen, die uns ziemlich glücklich gestimmt haben. Das hat uns auch gezeigt, dass es richtig war, die Messe zu starten. Es war sehr aufregend die Messe zu eröffnen, denn wir hatten keinerlei Daten, aus denen wir irgendwelche Schlüsse ziehen konnten. Interessanterweise waren die «No Shows», so nennen wir die Differenz zwischen den registrierten Besuchern und den effektiv erschienenen Besuchern, geringer als üblicherweise. Das bedeutet, dass die Besucher sich wirklich gut überlegt haben, ob sie kommen sollen oder nicht. Wer sich registriert hat, ist dann auch wirklich gekommen. Es war ein aufregender Start. Alles lief gut. Es herrschte am ersten Tag eine zufriedene bis sehr zufriedene Stimmung. Angesichts der Situation haben wir mit 50 Prozent der Besucher im Vergleich zu der letzten Messe vor zwei Jahren eine sehr gute Besucheranzahl erreicht. Diese Fachmesse ist, wie bereits erwähnt, die einzige, die bis jetzt stattgefunden hat. Das ist gegenwärtig ein einmaliges Ereignis. Welche Ihrer vorgängigen Entscheidungen waren Ihrer Ansicht nach die wichtigsten, die zu diesem Ergebnis geführt haben? 11/2020

Bild: MCH Messe (Schweiz) Basel AG

Roger Bieri

Michael Bonenberger ist Messeleiter der Ilmac Lausanne und der Ilmac in Basel.

Bonenberger: Nachdem wir unser Schutzkonzept dem Kanton Waadt und der Stadt Lausanne vorgestellt hatten und die Erlaubnis zur Durchführung bekommen hatten, war es auffallend, wie viele Aussteller trotz dieser positiven Nachricht aus Gründen, die Covid-19 geschuldet waren, nicht an der Messe teilnehmen wollten. Das war ein grösserer Teil als von uns erwartet. Wir haben Anfang September den Ausstellern mitgeteilt, dass wir die Messe durchführen werden. Die Anzahl an Annullierungen der Stände hat uns dazu bewogen, die Durchführung der Messe nochmals zu überdenken. Wir haben dann anschliessend eine Umfrage gemacht, deren Resultat knapp ausgefallen war: mit 53 % Ja- und 47 % Nein-Stimmen. Trotzdem haben wir uns gesagt: Wir wollen ein Zeichen setzen, einen Neustart in Zeiten von Corona wagen. Das

war schon ein sehr schwieriger Entscheidungsprozess. Einerseits haben wir von Seiten der MCH Group gesehen, dass die Messe finanziell nicht interessant ist und wir rote Zahlen schreiben werden, andererseits war auch noch die Diskussion mit den Ausstellern, die teilweise teilnehmen wollten und teilweise nicht. Das Schöne dabei war aber, dass wir sehr intensive Gespräche mit den Ausstellern führen mussten und durften. Wir haben sehr gute und konstruktive Feedbacks bekommen. Diese Vorbereitungen, bei denen man sich normalerweise über die Farbe des Teppichs unterhält und nicht mehr, ob man überhaupt an der Messe teilnehmen wird oder nicht, waren für mich sehr nervenaufreibend. Das hat bestimmt zwei Jahre meines Lebens gekostet. Wenn ich noch Haare hätte, wären sie nun noch grauer. 31

VER ANSTALTUNGEN

2018 wie auch dieses Jahr konnten Startups die Plattform InnO2 nutzen und ihre Ideen einem Fachpublikum präsentieren. Diese Plattform stösst nun auf eine grössere Resonanz als noch vor zwei Jahren. Was bietet diese Plattform? Bonenberger: Ja das stimmt, die InnO2 stösst auf grosses Interesse. Das ist auch ein wichtiges Signal. Wir wollten mit dem InnO2 Start-ups und neuen Technologien eine eigene Plattform bieten. Wir haben den InnO2 neu mit der InnO2 Stage erweitert. Dort kann man sich nur über sehr innovative Produkte informieren. Für uns ist das ein Format, das wir auch an die Ilmac in Basel bringen werden. Wir zeigen damit auch, dass die Schweiz ein sehr innovativer Standort ist. Start-ups setzen sich meist stark mit ihrem Produkt ausei nander und dadurch ist für sie ein erfolgreiches Marketing sehr schwierig. Wir möchten ihnen daher eine Plattform für ihre innovativen Produkte bieten, damit sie diese einem breiten Fachpublikum zeigen können.

«Wir haben gezeigt, dass dieses Schutzkonzept funktioniert und sicher ist.» Sie haben die Ilmac in Basel erwähnt. Diese soll nächstes Jahr wieder stattfinden. Die Pandemie ist allerdings sehr unberechenbar. Niemand weiss, was die Zukunft bringt. Welche Lehren können Sie nun aus den Erfahrungen der Ilmac Lausanne ziehen und welche Mittel und Methoden können Sie neu für die Ilmac in Basel anwenden? Bonenberger: Ich denke ein wichtiger Punkt, den ich noch erwähnen muss, ist die unterschiedliche Ausgangslage. Für die Messe in Basel ist sie nun eine andere als für die Messe in Lausanne. Dieses Mal sind wir bereits mitten in der Pandemie. Bei der Ilmac Lausanne waren die Anmeldungen schon da, bevor die Pandemie begonnen hatte. Das heisst, der Entscheidungsprozess, ob man an der Messe teilnehmen soll oder nicht, wird 32

neu mit dem Wissen um die Pandemie getroffen. Nochmals konkret zurück zur Frage: Wir haben ein Schutzkonzept. Wir haben gezeigt, dass dieses Schutzkonzept funktioniert und sicher ist. Das können auch die Aussteller und Besucher bestätigen. Mit diesem Schutzkonzept lassen sich Messen auf ihre Art durchführen. Der Mensch ist anpassungsfähig. Das ist auch gut so, denn er will zur neuen Normalität zurück und an Messen teilnehmen. Deshalb gehen wir davon aus, dass die Messe Ilmac 2021 erfolgreich durchgeführt werden kann. Es gibt sicherlich Hürden zu überwinden und man muss sehen, wie jetzt der Winter verläuft. Man muss sehen, wie sich der Gesamtkontext entwickelt und wo wir dann stehen werden. Es wird sicherlich nicht so sein, dass wir bereits so früh wie normalerweise wissen, ob die Messe stattfinden wird. Ich denke, wir werden es aber früher wissen als bei der Ilmac Lausanne 2020. Gehen wir mal rein hypothetisch davon aus, die Lage nächstes Jahr sei ähnlich wie heute. Würden Sie auch damit rechnen, dass etwa 50 Prozent der Aussteller und 50 Prozent der Besucher im Vergleich zur vergangenen Messe vor Corona an der Ilmac in Basel teilnehmen werden? Bonenberger: Man muss jetzt auch sehen, dass die Situation im Kanton Waadt eine besondere ist, im Vergleich zur restlichen Schweiz. Ich denke, wir sind hier im Moment in einer aussergewöhnlichen Covid-19-Situation. Natürlich wird Covid-19 auch in Basel Auswirkungen haben, das ist vollkommen klar. Wir gehen davon aus, dass wir 80 Prozent der Besucher erreichen werden, die wir üblicherweise erreicht haben. Es ist ein trinationales Publikum mit vielen Pendlern. Es kommt sehr stark darauf an, wie sich die Firmen in punkto Bewegungsfreiheit der eigenen Mitarbeiter entscheiden werden. Das sind Punkte, die wir momentan gar nicht einschätzen können. Aber auch die Firmen wollen zurück zur neuen Normalität. Sie müssen sich entwickeln, sie müssen innovativ sein. Sie können den Bildungswillen der einzelnen Mitarbeiter nicht ewig einschränken, weil sie sich dann als Firma nicht mehr weiterentwickeln.

Nimmt hier die Ilmac Lausanne 2020 eine Vorbildfunktion ein? Bonenberger: Das Schutzkonzept ist da, es funktioniert. Die Aussteller sind zufrieden, Kontakte werden geknüpft. Es werden auch neue Geschäfte gemacht. Man kann sich im Forum dem Wissenstransfer anschliessen. Das Forum an der Ilmac Lausanne war sehr gut besucht. Der Wissenstransfer ist sehr gross. Das wird auch weiterhin an Bedeutung gewinnen, auch an der Ilmac in Basel. Die Zusammenarbeit mit den Verbänden wird weiterhin intensiviert. Und wir wollen unsere digitale Präsenz für den Aussteller verstärken. Was heisst das genau? Bonenberger: Wir möchten eine digitale Ilmac-Plattform innerhalb der nächsten Zeit aktivieren. Es handelt sich um eine Plattform, auf der Informationen zwischen Ausstellern und Besuchern ausgetauscht werden. Das ist vom Prinzip her mit einer Art linkedIn für die Life Science vergleichbar. Die Besucher und Aussteller sollen sich schneller finden, so dass man an der eigentlichen Messe qualifiziertere Leads hat. Die Messevorbereitung dieses Jahr war für Sie eine sehr turbulente Zeit. Welche Lehren ziehen Sie für sich persönlich daraus? Bonenberger: Ich mache hierzu einen bildlichen Vergleich: Jeder weiss, dass ein Motorrad in der Kurve nicht bremsen soll. Wenn Sie aber in der Kurve ein Hindernis haben, ist es auf jeden Fall besser zu bremsen oder das Hindernis zu umfahren. Es ist auf jeden Fall besser zu reagieren, als direkt auf das Hindernis zu fahren. Was möchte ich damit sagen? Egal welche Entscheidung getroffen wird, es gibt immer Personen, die die Entscheidung mittragen und andere eben nicht. Das war bei unserer Umfrage, ob die Messe stattfinden soll, mit dem knappen Ja auch der Fall. Es musste eine Entscheidung getroffen werden. Vor Covid-19 war es einfacher, die richtige Entscheidung zu treffen. Vielen Dank für das Gespräch und weiterhin eine gute Messe!

www.ilmac.ch/ilmaclausanne 11/2020

VER ANSTALTUNG

Die ganze Welt der Industriearmaturen und Ventile

Valve World Expo im Dezember 2020 Vom kleinsten Mikroventil bis zur tonnenschweren Industriearmatur – auf der weltgrössten und wichtigsten Fachmesse für Industriearmaturen, der Valve World Expo Düsseldorf, wird vom 1. bis 3. Dezember 2020 die gesamte Bandbreite der Produkte und Anwendungen in den Messehallen 1, 3 und 4 des Düsseldorfer Messegeländes gezeigt. Parallel wird die Valve World Conference in der neuen Messehalle 1 von KCI organisiert und durchgeführt.

Industriearmaturen und Ventile sind für alle Industrien unverzichtbar. Sie verbinden industrielle Prozesse, regeln Durchflüsse oder trennen verschiedene Medien wie Wasser, Gas oder Öl voneinander.

Das Valve-World-Forum schliesst sich in der Messehalle 3 mit freiem Vortragsprogramm am ersten Messelauftag an. Der Vulkan-Verlag organisiert hier ein eintägiges, deutschsprachiges Programm. Am

zweiten und an Teilen des dritten Messetages ergänzt KCI mit internationalen Slots in englischer Sprache. Ob kurze Einführungen in unterschiedliche Arbeitsprozesse oder praktische Erklärungen verschiedener Anwendungen – das Forum sorgt für kompakten Informationsaustausch.

Mit einer geführten Tour Bild: Messe Düsseldor f, Constanze Tillmann

Der Umwelt verpflichtet – so die Idee hinter der ecoMetals-Kampagne, die zum ersten Mal auch im Rahmen der Valve World Expo durchgeführt wird. Zur Messelaufzeit gibt es täglich eine geführte Tour (ecoMetals-trail) zu Messeständen von Ausstellern, die nachhaltig, ressourcenschonend und emissionsreduziert produzieren. Die täglichen Touren starten im neuen Eingangsbereich Süd.

Schnappschuss aus der Vogelperspektive: Der Nordeingang während der Messe vor zwei Jahren.

Medienmitteilung Messe Düsseldorf www.valveworldexpo.de

The Original Filter Papers since 1883 Protect what matters Food & Beverage Environment Diagnostic

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TERMINE

Kurse, Seminare, Workshops und Messen NOVEMBER 2020 10.11.

Reinstwasser im GMP-Umfeld Veranstaltungsort: CH-Aesch (BL) Veranstalter: Swiss Cleanroom Concept GmbH Kreuzweg 4, CH-4312 Magden fz@swisscleanroomconcept.ch www.swisscleanroomconcept.ch

11.11.

Mikrobiologie im GMP-Umfeld – Mikrobiologische Abweichungen im Monitoring richtig bewerten Veranstaltungsort: CH-Rheinfelden Veranstalter: Swiss Cleanroom Concept GmbH Kreuzweg 4, CH-4312 Magden fz@swisscleanroomconcept.ch www.swisscleanroomconcept.ch

DEZEMBER 2020 01.–03.12

Praxisseminar der modernen Messtechnik Industrie 4.0 – Technologie – Chancen – Grenzen – Qualitätssicherung Ort: D-Weil a. R. Veranstalter: GMP-Experts BeratungsGmbH Kirchwiesenstrasse 5, D-67434 Neustadt/W. +49 S6321 3995566 info@gmp-experts.de, www.gmp-experts.de

Online-Kurse und Termine Aufgrund der besonderen Lage haben Veranstalter von Messen und Kursanbieter Massnahmen ergriffen. Bei Kursen und Seminaren können die Massnahmen je nach Situation wieder ändern. Informieren Sie sich zur Sicherheit direkt bei den Kursanbietern. Es kann sein, dass Kurse verschoben, gestrichen oder online angeboten werden. Stand: 27.10.2020

12.11.

Pharmazeutische Verpackungen (inkl. Besichtigung) Veranstaltungsort: CH-Oberdiessbach Veranstalter: Swiss Cleanroom Concept GmbH Kreuzweg 4, CH-4312 Magden fz@swisscleanroomconcept.ch www.swisscleanroomconcept.ch Reinheit und Verhalten in Reinräumen der technischen Produktion Veranstaltungsort: CH-Buchs (CH) Veranstalter: Rohr AG Reinigungen Obere Holzgasse 8, CH-5212 Hausen (AG) +41 58 717 77 00 info@rohrag.ch, www.rohrag.ch

17.11.

GMP-Dokumentation Modul 2: Sicher protokollieren Veranstaltungsort: CH-Olten Veranstalter: PTS Training Service Am Freigericht 8, D-59759 Arnsberg +49293251477 info@pts.eu, www.pts.eu

23.–25.11.

16. Kolloquium Prozessanalytik Veranstaltungsort: online Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. (GDCh), Varrentrappstr. 40–42 D-60486 Frankfurt a. M. +49 69 7917 366 c.birkner@gdch.de www.gdch.de/prozessanalytik2020

03.12.

Management GMP-regulierter Reinräume Ort: D-Marburg Veranstalter: Reinraumakademie der profi-con GmbH Rosa-Luxemburg-Str. 12–14, D-04103 Leipzig +49 341 98989 303 info@reinraum-akademie.de www.reinraum-akademie.de

15.12.

Webinar: Qualitätskontrolle Modul 1 – GMP im Labor Veranstaltungsort: online Veranstalter: PTS Training Am Freigericht 8, D-59759 Arnsberg +49293251477 info@pts.eu, www.pts.eu

16.12.

Simulation and Sensing @Empa Veranstaltungsort: online auf Zoom CH-8600 Dübendorf Veranstalter: Empa-Akademie, Überlandstrasse 129, CH-8600 Dübendorf +41 58 765 11 11 empa-akademie@empa.ch, www.empa.ch

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11/2020

PUBLIREPORTAGE

Ein komfortables Umfeld

Für die Detektive der Medizin

Den niedergelassenen Arztkollegen mit präzisen Diagnosen helfen, die richtigen Therapieentscheidungen zu treffen – dies ist die Aufgabe des Instituts für Hämatopathologie. Das 2004 in Hamburg-Eidelstedt gegründete Labor mit angegliedertem Forschungszweig beschäftigt sich mit der Diagnostik von Leukämien und Lymph omen sowie von gutartigen Erkrankungen des hämatologischen und lymphatischen Systems und gibt Empfehlungen für personalisierte Therapien. Die gute Auftragslage und die rasche Expansion machten die Eröffnung eines zweiten Standorts in Kiel notwendig. In dem 2019 eröffneten zweigeschossigen Neubau sind zwei Forschungslabore für histologische und molekularbiologische Diagnostik sowie Konferenz- und Büroräume untergebracht. Der Bodenbelag in Laboren und Kommunikationsbereichen sollte langlebig und wirtschaftlich sein, die zeitgemässe Optik des Forschungsgebäudes unterstreichen und zu einem gesunden Arbeitsumfeld beitragen. Die Entscheidung fiel auf nora Bodensysteme aus Kautschuk. Diese überzeugten zum einen durch ihre funktionalen Eigenschaften wie dauerhafte elektrostatische Ableitfähigkeit, hervorragende Hygiene und einfache Reinigung. Durch ihr attraktives Design und die hohe Ergonomie leisten sie gleichzeitig einen Beitrag zu einer mitarbeiterfreundlichen, komfortablen Arbeitsumgebung.

Helle Farbtöne vermeiden Verfälschung von Ergebnissen «Die Nutzer wünschten sich ein repräsentatives, modernes und kommunikationsförderndes Arbeitsumfeld», erläutert Ingmar von Hanneken, vom Kieler Büro Kersig von Hanneken Architekten die Planungsaufgabe. Besondere Anforderungen gab es an das Farbkonzept: «Wichtig war, dass die 11/2020

Bilder: Jelena Filipinski-Schult

Im Labor für Hämatopathologie unterstützen nora Kautschukböden Diagnostik und Forschung in einem attraktiven und gesunden Umfeld.

ment-Spezialist für Industrie. Auf die kons tanten ESD-Eigenschaften gibt nora systems eine verlängerte zehnjährige Gewährleistung.

Hohe Dauerelastizität für ein ergonomisches Arbeitsumfeld Innenausstattung der Labore – und hier wegen der grossen Fläche vor allem der Bodenbelag – in hellen, neutralen Farben gehalten ist, damit es nicht durch Spiegel ungen zu Farbverfälschungen kommt, welche die Auswertung von Gewebeschnitten beeinflussen könnten», so der Architekt weiter. Der elektrostatisch ableitfähige, hellgraue noraplan sentica ed passte da ideal ins Bild. In den Kommunikations zonen und Sozialräumen wurde noraplan sentica in einem warmen Rot verlegt.

Zehn Jahre Gewährleistung auf konstante ESD-Werte Um die Geräte in den Laboren vor elektrostatischen Entladungen zu schützen, müssen die Böden dort ableitfähig sein. «Bodensysteme aus Kautschuk sind volumenleitfähig und müssen daher nicht mit einer ableitfähigen Versiegelung versehen werden. So entfallen zeit- und kostenaufwändige Neubeschichtungen und die Ableitfähigkeit der Böden bleibt dauerhaft erhalten», so Frank Bähr, nora Marktseg-

Eine zentrale Rolle spielte für die Architekten und vor allem für die Nutzer die guten ergonomischen Eigenschaften der Kautschukböden: Durch ihre Dauerelastizität erleichtern sie das Gehen und Stehen – Rücken und Gelenke werden geschont, so dass der Körper nicht so schnell ermüdet wie auf härteren Untergründen. «Der Komfort, den die nora Böden bieten, war für uns äusserst wichtig, da die Mitarbeiter in den Laboren oft lange stehen und das Schaffen eines gesundheitsfördernden Arbeitsumfelds ein wesentlicher Aspekt bei der Planung war», unterstreicht Hanneken. Kontakt

nora systems GmbH Höhnerweg 2–4 D-69469 Weinheim Tel.: +49 6201 80 5666 Fax: +49 6201 88 3019 info-de@nora.com www.nora.com

FORSCHUNGSWELT

Spintronik

Werkzeug für eine neuartige Elektronik

Spintronik könnte ein Schlagwort werden, das irgendwann genauso selbstverständlich zu unserem Wortschatz gehört wie Elektronik. Die Idee dahinter: Statt der Ladung von Elektronen wird ihr Eigendrehimpuls (Spin) verwendet. Weltweit verfolgen Forschende dieses Ziel schon seit Jahren. Spintronik verspricht zahlreiche Anwendungen in der Informationsspeicherung und -verarbeitung, und könnte die Energieeffizienz elektronischer Geräte deutlich verbessern. Eine wichtige Voraussetzung dabei ist eine sehr effiziente Kontrolle und Detektion von Elektronenspins. Ein Team von Physikern um Prof. Dr. Christian Schönenberger und Dr. Andreas Baumgartner vom Swiss Nanoscience Institute und Departement Physik der Universität Basel hat nun eine neue Technik für Spintronik in Halbleiterbauelementen entwickelt. Ebenfalls beteiligt waren Forscherinnen des Instituto Nanoscienze – CNR in Pisa.

Nanomagnete sind der Schlüssel Die Forscher platzieren dazu hintereinander zwei kleine Halbleiterinseln (Quantenpunkte) auf einem Nanodraht und erzeugen mittels Nanomagneten Magnetfelder in den Quantenpunkten. Über ein externes Feld sind die Wissenschaftler in der Lage, diese Magnete getrennt zu kontrollieren und zu steuern, ob die Quantenpunkte entweder Elektronen durchlassen, deren Spin nach oben (↑) oder nach unten (↓) gerichtet ist. Um bei zwei hintereinandergeschalteten Quantenpunkten einen Stromfluss zu ermöglichen, müssen die Quantenpunkte beide auf ↑ oder beide auf ↓ gestellt sein. Im Idealfall fliesst 36

Bild: Universität Basel, Depar tement Physik

Forscher der Universität Basel haben zusammen mit Kolleginnen aus Pisa ein neues Konzept entwickelt, das den Eigendrehimpuls (Spin) von Elektronen verwendet, um elektrischen Strom zu schalten. Neben der Grundlagenforschung könnten solche Spin-Ventile auch Anwendung in der Spintronik finden – einer Art Elektronik, die statt der Ladung der Elektronen ihren Spin ausnutzt. Die Ergebnisse wurden im Wissenschaftsjournal «Communications Physics» veröffentlicht.

Illustration des Spin-Ventils: Beide Quantenpunkte (gestrichelte Ellipsen) auf dem Nanodraht sind durch Nanomagnete (braune Balken) so eingestellt, dass sie nur Elektronen mit einem nach oben gerichteten Spin durchlassen. Wird die Orientierung eines der Magnete geändert, wird der Stromfluss gestoppt.

kein Strom, wenn sie unterschiedlich orientiert sind. Arunav Bordoloi, Erstautor der Publikation und Doktorand im Schönenberger-Team, stellte fest, dass mit der gewählten Methode eine Spinpolarisation nahe dem theoretischen Maximum möglich ist. «Mit dieser Technik können wir wählen, ob ein einzelnes Elektron in einem gegebenen Spin-Zustand in ein Quantensystem eintreten oder es verlassen darf – mit einer Effizienz, die weit höher ist als bei herkömmlichen Spin-Ventilen», sagt er. «In den letzten Jahren haben sich Forschende weltweit die Zähne daran ausgebissen, Spin-Ventile auch für Nano- und quantenelektronische Bauelemente zu konstruieren», so Dr. Andreas Baumgartner, der das Projekt betreut. «Uns ist das jetzt gelungen.» Die Forschenden konnten zudem zeigen, dass die magnetischen Felder auf bestimmte Stellen des Nanodrahtes begrenzt sind. «Diese Technik sollte es uns erlauben, auch

die Spin-Eigenschaften neuer Phänomene zu untersuchen, die durch Magnetfelder gestört werden, wie neuartige Zustände am Ende von speziellen Supraleitern», kommentiert Dr. Baumgartner. Dieser neue Weg der Spintronik soll nun direkte Spin-Korrelations- und Spin-Verschränkungsmessungen ermöglichen und neues Licht auf viele alte und neue physikalische Phänomene werfen. Das Konzept könnte in Zukunft auch dazu beitragen, dass Elektronenspins als kleinste Speichereinheit (Quantenbit) in einem Quantencomputer zur Anwendung kommen. Originalpublikation Arunav Bordoloi, Valentina Zannier, Lucia Sorba, Christian Schönenberger, Andreas Baumgartner, «A Double Quantum Dot Spin Valve», Communications Physics (2020); DOI: 10.1038/s42005-020-00405-2 Medienmitteilung Universität Basel www.unibas.ch 11/2020

VERFAHRENSTECHNIK

Bedürfnisse der Life-Science-Branche in der Schweiz

Kalibrierung – im Wandel der Zeit Ohne regelmässiges Kalibrieren stünden ganze Branchen still – allen voran die Life-Science-Industrie. Denn was nützt einem das neueste und genaueste Messgerät, wenn dessen Werte nicht der Realität entsprechen? Ralph Schöpflin und René Lippuner von der Endress+Hauser (Schweiz) AG erklären im Interview, welche Irrmeinungen sich hartnäckig halten, wo überraschende Wissenslücken verborgen liegen und worauf die Pharmaindustrie in punkto Kalibrierung besonders achten sollte.

«So viel wie nötig – so wenig wie möglich» lautet wohl die Devise bei jeder Kalibrierung. In der Life-Science-Industrie wird dies nicht anders sein. Worin unterscheiden sich aber die Bedürfnisse dieser Industrie besonders von anderen, wenn es um die Kalibrierung geht? René Lippuner: In der Life-Science-Industrie ist die Kalibrierung im Vergleich zu anderen Branchen am anspruchsvollsten. Dies hat im Wesentlichen mit den hohen Sicherheitsanforderungen an die Produkte zu tun. Auch in der Lebensmittelindustrie sind die Anforderungen ähnlich streng, aber dennoch nicht in diesem hohen Masse. Die hohen Ansprüche an die Produktesicherheit führen dazu, dass die kritischen Messstellen im Produktionsvorgang entsprechend evaluiert und definiert werden. Die Werte dieser kritischen Messstellen sind wichtig für die Produktionsqualität. Man muss nachweislich sicherstellen, dass der gemessene Wert der Realität entspricht. Um diese zu erreichen, werden die Messstellen in einem festgelegten Zeitintervall – viele tun dies einmal im Jahr – kalibriert. Mit einer Kalibrierung macht man im Endeffekt nichts anderes, als festzustellen, ob sich die Messwerte der Messstellen innerhalb der festgelegen maximalen Abweichung befinden. Dies erfolgt im Vergleich zu einem Bezugsnormal. Befinden sich die Werte nach einer Kalibrierung ausserhalb der definierten Toleranzen, könnte dies rückblickend negative Einflüsse auf die Produktion haben. Es stellt sich unmittelbar die Frage, was im Zeitraum zwischen der letzten «guten» Kalibrierung und der jetzt «schlechten» Kalibrierung geschehen ist. In einem solchen 11/2020

Bilder: Endress+Hauser (Schweiz) AG

Roger Bieri

Ralph Schöpflin ist Leiter der Marketingabteilung der Endress+Hauser (Schweiz) AG. Er war zuvor unter anderem auch im Produktionswerk der Firma tätig.

Fall werden Massnahmen notwendig. Mit einer Risikobetrachtung wird Zeitpunkt und Auswirkung der Toleranzverletzung ermittelt. Solche Aktionen können schnell sehr teuer werden, vor allem die Auswirkungen können erhebliche finanzielle Kosten und auch Image-Schäden verursachen, denken wir an eine mögliche Gefährdung der Patientensicherheit und die dadurch notwenigen Rückrufe von Produktionschargen. Abhilfe schaffen kürzere Kalibrierintervalle, je kürzer desto kleiner das Risiko, aber desto höher die Kosten für die Kalibrierung und die damit verbundenen Stillstandszeiten der Produktionsanlagen. Auch hier gilt es, Kosten und Risiken entsprechend abzuwägen und die richtige Balance zu finden. Würden Sie die Aussage: «Die Life-Science-Industrie ist eher eine konservative Branche», so unterschreiben? Ralph Schöpflin: Ja. Ich denke, die LifeScience-Industrie ist schon sehr konserva-

tiv und zurückhaltend. Wobei dies in erster Näherung nicht etwas Schlechtes ist, sondern erst einmal so sein muss. «Konservativ» heisst ja frei übersetzt «bewahrend», also an Bewährtem festhaltend. Die Branche bedient sich hoher Sicherheitsstandards. Hinter diesen Standards stehen viele Audits und Inspektionen. Die Patientensicherheit steht immer im Vordergrund. Alles läuft streng nach Good Manufacturing Practice (GMP) oder nach Regeln, welche im Schweizer Heilmittelgesetz verankert sind. Die Sicherheit und die Risikominimierung stehen eindeutig im Vordergrund. Daher kann man schon sagen, dass die Branche konservativ ist. Ist es denn bei einer Branche, die konservativ und bewahrend ist, nicht sehr schwierig, innovative Lösungen einzubringen? Schöpflin: Die Umsetzungsgeschwindigkeit ist einfach eine andere. Auf der Marketingseite ist es wichtig, dass man Innovationen immer wieder kommuniziert und 37

VERFAHRENSTECHNIK

pusht, so dass sie schliesslich wahrgenommen werden. Es wird dann aber nicht gleich «Hurra geschrien» und alles über den Haufen geworfen. Ich mache ein Beispiel: Wir bieten die Möglichkeit an, den Kalibrierungsprozess über Algorithmen zu «optimieren». Das heisst, wir können sagen, ob eine Kalibrierung in den gewählten Abständen überhaupt notwendig ist oder ob öfter kalibriert werden sollte. Oder im Umkehrschluss: Reicht vielleicht auch der doppelte Zeitraum für eine Kalibrierung? Nur: In der Pharmaindustrie wird dies sehr schwierig, denn dort müssten sie einen validierten Prozess ändern, einen Prozess, der eine hohe Sicherheitsrelevanz mit sich bringt. Das heisst, man müsste verschiedenste Stellen involvieren, man müsste Bewilligungen einholen. Kurz gesagt, man müsste diesen validierten Prozess komplett anpassen. Das wird in der Pharmaindustrie sehr schwierig. In anderen Branchen ist das um einiges einfacher. Endress+Hauser bietet umfangreiche Kalibriermanagement-Services an und unterstützt so die Branche vom kleinen bis zum grossen Ganzen iterativ. In welchem Bereich ist der Beratungsbedarf am stärksten? Lippuner: Kunden möchten oftmals mehr über Kalibrierzyklen und über die zu definierenden maximalen Messwertabweichungen wissen. Das heisst, sie möchten wissen, was die erlaubten maximalen Abweichungen eines jeden Messgerätes sind. Wichtig bei dieser Definition ist die Betrachtung des gesamten Messkreises. Es ist nicht nur das Messgerät, welches innerhalb eines Messkreises Abweichungen generiert. So haben auch die Installationen sowie die Steuerungskomponenten Einfluss auf die gesamte Messabweichung. Unnötig enge Vorgaben führen zu mehr Kalibrierungen, welche ausserhalb der gesetzten Grenzen sind, dies kann, wie bereits gesagt, zu hohen Kosten führen. Oftmals werden kundenseitig kleinstmögliche Toleranzen definiert, um eine vermeintlich hohe Genauigkeit zu erreichen. Aber eng gesetzte Vorgaben haben zunächst nichts mit Genauigkeit zu tun. Eigentlich sollten die Toleranzen so gross wie möglich – genau auf den jeweiligen Prozess abgestimmt – gewählt werden. Ein anderes zentrales Thema ist die Adaptierbarkeit der Messgeräte. Oft müssen die 38

in den Anlagen eingebauten Geräte für eine Kalibrierung ausgebaut werden. Hier stellt sich die Frage: Wie kann ein Messgerät schnell und einfach ausgebaut werden, um Kosten für die Kalibriertätigkeit zu senken und vor allem auch, um die Stillstandszeiten der Anlagen zu verkürzen? Ich mache zwei Beispiele. Im ersten Beispiel geht es um ein Temperaturmessgerät. Wenn dieses so gestaltet ist, dass die Temperatursonde ausgebaut werden kann, ohne den Prozess zu öffnen, hat das entscheidende Vorteile. Wenn das Kabel des Sensors dann noch lang genug ist, um den Sensor problemlos in einen Temperaturofen zur Überprüfung einzuführen, erfolgt die Kalibrierung auch sehr schnell und effizient. Das pure Gegenteil wäre, zuerst die Rohre der Anlage zu entleeren, alles auszubauen und den elektrischen Anschluss zu trennen, bevor die eigentliche Kalibrierung erfolgen kann. Das zweite Beispiel betrifft den Durchfluss. Durchflussmessgeräte, die in den Rohrleitungen eingebaut sind, sollten für die Kalibrierung möglichst dort belassen werden. Das bedeutet, dass das Bezugsnormal (das Durchflussmessgerät, welches den Referenzmesswert darstellt) an den Prozess adaptiert werden muss. Dies bedeutet, dass das Bezugsnormal temporär in die Anlage integriert wird, so dass es denselben Volumenstrom messen kann wie das zu kalibrierende Messgerät. Wenn Anlagenbauer unter hohem Kostendruck stehen, fehlen oft geeignete Anschlüsse, die später in der Betriebsphase äusserst nützlich wären. Das sind Themen, die wir mit unseren Kunden angehen. Wie kann man beispielsweise eine bestehende Installation sauber adaptieren? Sind gewisse Umbaumassnahmen nötig? Solche Fragen sind wichtig, denn über die gesamte Betriebszeit einer Anlage lässt sich wiederum viel Geld sparen und Stillstandszeit minimieren. Schöpflin: Ich denke, man sollte Überlegungen zu Kalibrierung oder Kalibrierprozessen bereits während der Anlagenplanung miteinbeziehen. Wenn man diese Prozesse zu Beginn richtig einplant, spart man später viel Geld und Zeit bei der Kalibrierung. Hier kommen zum Beispiel auch Produktinnovationen zum Tragen. Wie kann man beispielsweise, wie vorhin

schon angesprochen, eine Temperatursonde ausbauen, ohne den Prozess direkt zu beeinträchtigen? Dazu gibt es Innovationen mit geeigneten Anschlüssen. Das Thema greift also von Anfang an. Dass man die Kalibrierungsprozesse nicht bereits zu Beginn in die Planung miteinbezieht, scheint auch aus einer gewissen Unwissenheit zu geschehen. Gibt es andere Wissenslücken, die immer wieder auftreten und unbedingt geschlossen werden sollten? Lippuner: Der Bedarf ist unterschiedlich, aber oft stellen wir Unsicherheiten bei der Gestaltung der Kalibrierprozesse selbst fest. Das Stichwort hier ist die Standard Operation Procedure (SOP) für Kalibrierungen. In diesen Dokumenten steht die definierte Vorgehensweise, wie eine Messstelle zu kalibrieren ist. Ferner befinden sich dort auch die Vorgaben, ab wann eine Messstelle justiert werden muss. Das heisst, dass bei einem Messwert, der ausserhalb einer definierten Grenztoleranz liegt, am Messgerät Einstellungen vorgenommen werden, so dass es wieder innerhalb der tolerierten Abweichung im Vergleich zum Bezugsnormal misst. Das sind alles Beschreibungen in den SOPs. Wünschen sich Firmen in diesem Bereich Unterstützung, bieten wir gerne unsere Erfahrung und Beratungsleistungen an. Auch die Dokumentation ist ein wichtiger Punkt. Das Resultat einer Kalibrierung ist ein Zertifikat, das den Nachweis gibt, ob die Messstelle in Ordnung ist. Einige Firmen haben IT-Systeme, womit die Kalibrierdokumentationen automatisiert im System abgearbeitet und gespeichert werden. Ist kein solches System vorhanden, können wir unsere Unterstützung anbieten, indem wir ein Dokumentationssystem anbieten, in welchem alle Zertifikate zusammengefasst werden, so dass diese immer griffbereit sind, Datensicherung inklusive. Schöpflin: Hier muss ich noch etwas Wichtiges erwähnen. Es ist immer wieder erstaunlich, wie viel Verwirrungen es aufgrund der Begrifflichkeiten gibt, obschon sie für den Fachmann eigentlich klar sind. Wenn wir von einer Kalibrierung sprechen, dann ist nur die Dokumentation der Abweichung vom Ist zum Soll gemeint. Wenn man am Gerät dann zusätzlich etwas an11/2020

VERFAHRENSTECHNIK

passt und korrigiert, dann ist das eine Justierung und gehört nicht zur Kalibrierung. Viele nehmen fälschlicherweise an, dass bei einer Kalibrierung auch das Gerät justiert wird. Kommen wir nun zu einem ganz anderen Thema. Wie war für Sie die Arbeit zu Beginn der Corona-Pandemie? Welche Einflüsse hatte diese besondere Situation auf die Kalibrierdienstleistung und wird es noch neue Einflüsse geben? Lippuner: Zu Beginn gings uns wie allen anderen, wir wussten nicht, wie sich Corona auf unser Dienstleistungsgeschäft auswirken würde. Vielleicht noch eine kurze Randbemerkung: Der Service, den wir für unsere Kunden leisten, beinhaltet nebst Kalibrierung auch Wartungen, Inbetriebnahme und Reparaturen. Bei den Wartungen und Inbetriebnahmen wurden Termine des Öfteren kundenseitig verschoben. Anstatt eine Reparatur vor Ort durchführen zu lassen, wurden entweder neue Geräte gekauft oder die defekten in die Reparatur eingeschickt. Bei der Kalibrierung war alles ganz anders. Hier lief alles genau gleich wie bisher, denn kalibrieren lässt sich nicht so einfach verschieben. Auch können Kalibrierungen nicht vom Schreibtisch aus «remote» ausgeführt werden. Man muss physisch vor Ort sein. Gerade in dieser Branche müssen die definierten Kalibrierzyklen eingehalten werden, Abweichungen davon würden einen erheblichen Aufwand an zusätzlicher Dokumentation/Changemanagement bedeuten. Einzige Ausnahme: Ein Kunde wollte eine Kalibrierkampagne zeitlich dehnen, um das Kontaktrisiko zu minimieren. Die Kalibierkampagnen dauern bei diesem Kunden normalerweise zwei Wochen und werden von vier bis sechs Personen durchgeführt. Sie wurde dann auf Wunsch auf vier Wochen gestreckt und mit weniger Personal durchgeführt, damit das Kontaktrisiko gesenkt werden konnte. Schöpflin: Ein Trend wird sich sicherlich fortsetzen: der Wunsch nach der Lieferantenreduzierung bei den Kalibrierdienstleistern. Die Kunden bündeln die Dienstleistungen, was den Schulungs-, Administrations- und Qualifizierungsaufwand stark reduziert. Man kann sich so auch auf eine Firma mit Kompetenz fo11/2020

René Lippuner arbeitet seit 25 Jahren für das Unternehmen. Er ist Serviceleiter der Endress+Hauser (Schweiz) AG.

kussieren. Und gerade in der Corona-Zeit sind Reduzierung der Kontakthäufigkeit aber auch Optimierungen von Prozessen Themen, die wir in Zukunft noch stärker sehen werden. Auch denke ich, dass die Kalibriergüte mit der Kompetenz und den Erfahrungswerten der Fachleute steht und fällt. Ohne die entsprechende Erfahrung passieren sehr schnell Fehler. Ein Partner mit Erfahrung ist sehr wichtig. Herr Lippuner, Sie haben ja bereits erwähnt, dass für die Kalibrierung das Gerät unter Umständen ausgebaut werden muss. Nun hat Endress+Hauser einen sich selbstkalibrierenden Temperaturfühler entwickelt. Zwischen diesen beiden Gegebenheiten bewegen sich Welten. Wie wird sich die Kalibrierung unter diesem Aspekt in Zukunft weiterentwickeln? Lippuner: Sie haben den Temperatursensor angesprochen, der sich selbst kalibrieren kann. Wir haben viele weitere Messgeräte mit integrierten Kontrollmechanismen, die sich selbst immer wieder überprüfen. Diese Überprüfungen können für Verifikationen herangezogen werden, also Plausibilitätsprüfung der ausgegebenen Messwerte. Das sind aber zwei unterschiedliche Themen. Beim angesprochenen Temperatursensor haben wir tatsächlich ein Bezugsnormal im Gerät integriert. Es wird also wirklich kalibriert. Bei der Verifikation ist dies nicht der Fall. Nach den aktuellen regulatorischen Vorgaben ist eine Kalibrierung verpflichtend.

Eine Verifikation gilt nicht als solches. Verifikationen können aber ergänzend genutzt werden, um beispielsweise die Kalibierzyklen zu strecken. Grundsätzlich dürfen wir aber auf die kommenden Weiterentwicklungen moderner Messsysteme wie auch auf die Entwicklung der einschlägigen Regulatorien gespannt sein. Und was denken Sie, Herr Schöpflin? Schöpflin: Dieser Temperatursensor ist eine Innovation. Wir sind die ersten auf dem Markt mit einem solchen Sensor. Daran wurde jahrzehntelang geforscht. Diese Technologie wird sich bestimmt auf der Ebene der Temperatur weiterentwickeln. Ich denke aber auch, dass der Trend weiter in Richtung Digitalisierung geht (z. B. die Digitalisierung von Protokollen). In diesem Zusammenhang ist sicherlich die Total Productive Maintenance ein wichtiges Stichwort. Die Selbstkalibrierung von Temperatur wird langfristig sehr wahrscheinlich einen entscheidenden Anteil am Kalibriervolumen in der pharmazeutischen Industrie erhalten. Das ist eine Entwicklung, die über eine sehr lange Zeit gelaufen ist, sehr viel Know-how erforderte und zu vielen Patenten geführt hat. Herr Schöpflin und Herr Lippuner, vielen Dank für das Gespräch! www.ch.endress.com/de/dienstleistungsportfolio 39

Bild: Shutterstock

VERFAHRENSTECHNIK

Die Künstliche Intelligenz unterstützt die chemische Produktion.

Störungen frühzeitig erkennen

Diagnose und Handlungsempfehlungen Schon immer war die betriebssichere Pumpe, der zuverlässige Kompressor, die langfristig verfügbare Lüftungsanlage ein zentrales Auswahlkriterium der Betreiber. Werden die Maschinen bestimmungsgemäss eingesetzt, haben sie eine zu erwartende Lebensdauer von mehreren Jahren. Solche Maschinen fallen daher meist durch Störungen oder Abweichungen im Betrieb der Gesamtanlage aus. Gefordert ist also eine Lösung, mit der solche Störungen frühzeitig erkannt werden.

97 Prozent der Daten bleiben ungenutzt Die Crux ist bis heute, dass smarte Feldgeräte wie Pumpen, Kompressoren und Ventilatoren zwar mit dem zentralen Gebäude- oder Prozessleitsystem kommunizieren, aber die fleissig gesammelten Massendaten aufgrund von Sicherheitsbedenken und wegen technischer Hürden vielfach nur zur nachträglichen Fehlerana40

Bild: Grundfos GmbH

Aus Big Data durch Analyse und Mustererkennung Smart Data generieren: Es ist eines der ganz grossen Versprechen der digitalen Transformation. Das gelingt in Sachen Instandhaltung über das langfristige Erfassen von relevanten Daten (Temperaturen, Drücke, Volumenströme) und deren Analyse (Trends, Abweichungen) sehr gut. Massiv gefallene Preise der immer leistungsfähiger werdenden Sensoren unterstützen dies. Data Mining versucht dann, mithilfe anspruchsvoller statistischer und mathematischer Verfahren beziehungsweise Algorithmen verborgene Muster, Trends und Zusammenhänge in grossen Datenmengen zu erkennen.

Das Machine-Health-Konzept (GMH) greift auf eine der weltweit grössten Datenbank für typische Maschinengeräusche beziehungsweise Vibrationsprofile zu, mit deren Hilfe äusserst präzise Diagnosen möglich sind.

lyse genutzt werden. Experten schätzen, dass 97 Prozent der Daten aus der Feldebene ungenutzt bleiben. Die Herausforderung ist, an diese Daten ranzukommen. Heute stehen dazu sehr leistungsfähige Echtzeit-Bus-Systeme wie

das Industrial Ethernet und Cloud-Anbindungen bereit. Eine datenbasierte Verzahnung der Bereiche Produktion und Instandhaltung ist somit möglich. Sehr anschaulich sprechen Experten von einem «Langzeit-EKG». 11/2020

VERFAHRENSTECHNIK LASER SPECTROSCOPY MICROPOSITIONING

Bild: Shutterstock

Spectroscopy

UV/VIS/NIR – Modular spectrometers

Gerade die strenge Life-Science-Industrie profitiert von einer vorausschauenden Produktion, wie es die vernetzten Strukturen ermöglichen.

Das Langzeit-EKG auf dem Feld Grundfos greift mit seinem Machine-Health-Konzept (GMH) auf eine der weltweit grössten Datenbank für typische Maschinengeräusche beziehungsweise Vibrationsprofile zu, mit deren Hilfe äusserst präzise Diagnosen möglich sind. Mehr noch: Aus Maschinendaten werden Handlungsempfehlungen – dank Echtzeit-Meldungen und Algorithmen, die geeignete Reparaturen und Wartungsmassnahmen vorschlagen. Hochwertige Sensoren und smarte Algorithmen überwachen kritische Aggregate rund um die Uhr. Schon beim ersten Anzeichen eines Problems meldet sich das System mit einer detaillierten Analyse inklusive einer erfolgversprechenden Lösung für das sich anbahnende Problem. Der Betreiber kann Wartungsmassnahmen gezielt terminieren (wenn es vom Betriebsablauf her am besten passt), er spart Kosten ein und vermeidet teure Ausfälle. Das Ergebnis ist überzeugend: In der Praxis ergeben sich 30 Prozent geringere Wartungskosten, 90 Prozent niedrigere Reparaturkosten, 75 Prozent weniger Ausfälle, eine 45 Prozent länger verfügbare Betriebszeit. Eine wichtige Besonderheit von GMH ist, dass die genutzte Datenbank schon kurz nach der Installation der Sensoren und Empfänger Aussagen über den Zustand der Anlage treffen kann – die Algorithmen der Künstlichen Intelligenz müssen also nicht wie sonst oft üblich erst angelernt werden. Tausende von hinterlegten Geräusche- und Vibrations-Mustern können sofort mit den installierten Maschinen verglichen werden. Grundfos Machine Health gewährt dem Betreiber einen Blick in die nahe Zukunft – damit wandelt sich Instandhaltung zum Asset Management, vom Kostenblock zur Werterhaltung. Kontakt Grundfos Pumpen AG Bruggacherstrasse 10 CH-8117 Fällanden +41 44 806 81 11 info_ch@grundfos.com www.grundfos.com

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DS5 – Dual Beam UV-Vis Spectrophotometer absorption and transmission

FLS 1000 – Lifetime fluorescence

Particle Size Analysis VASCO KIN™ is a new generation of Time-Resolved instrument for accurate kinetic analyses combined with an in situ and contactless remote optical head

GMP SA

Main office: Avenue des Baumettes 17 CH-1020 Renens Tél 021 633 21 21 info@gmp.ch

GMP SA

Zurich office: Dübendorfstrasse 11a CH-8117 Fällanden Tel 044 825 34 00 info@gmp.ch

www.gmp.ch 41

Bild: Sandra Göttisheim, KIT

UMWELT

Forscherinnen und Forscher des KIT haben ein Filtrationssystem mit kleinsten Kohlenstoffpartikeln entwickelt, das Hormone aus Trinkwasser entfernen kann.

Verbesserte Filtration

Steroidhormone effizient aus Wasser entfernen Hormone im Abwasser stellen ein ernstes Problem dar. So sind Wechselwirkungen mit anderen Substanzen noch weitgehend unbekannt. Diese Stoffe aus dem Wasser zu entfernen ist daher ein dringendes Vorhaben. Ein nun verbessertes Filtrationssystem aus einer speziellen Polymermembran mit aktiviertem Kohlenstoff eliminiert das Hormon Östradiol zu mehr als 99 Prozent. Dies hat ein Forscherteam im Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickelt und zur Anwendung gebracht.

Weltweit belasten Mikroschadstoffe das Wasser. Dazu gehören Steroidhormone, für deren Beseitigung konventionelle Verfahren nicht ausreichen. Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein innovatives Filtrationssystem entwickelt, das eine Polymermembran mit aktiviertem Kohlenstoff kombiniert. In diesem System setzen sie nun besonders kleine Kohlenstoffpartikel ein, so dass sie den von der Europäische Kommission für Trinkwasser vorgeschlagenen Richtwert von einem Nanogramm Östradiol – dem physiologisch wirksamsten Östrogen – pro Liter erreichen. 42

Die Menschen mit sauberem Wasser zu versorgen, gehört weltweit zu den grössten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Häufig ist das Trinkwasser mit Mikroschadstoffen belastet. Dazu gehören auch Steroidhormone, die beispielsweise als Arzneistoffe und Verhütungsmittel eingesetzt werden. Ihr Anteil in einem Liter Wasser, in das behandelte Abwässer eingeleitet werden, beträgt zwar nur einige Nanogramm, aber bereits in dieser geringen Menge können sie der menschlichen Gesundheit schaden und sich auf die Umwelt auswirken. Wegen der niedrigen Konzentration und der winzigen Grösse der

Moleküle sind die Steroidhormone nicht nur schwer nachzuweisen, sondern auch schwierig zu beseitigen – konventionelle Klärtechniken reichen dazu nicht aus.

Richtwert der Europäischen Kommission wird erreicht Ein innovatives Verfahren zur schnellen und energieeffizienten Eliminierung von Steroidhormonen aus dem Abwasser hat am KIT Professorin Andrea Iris Schäfer, Leiterin des Institute for Advanced Membrane Technology (IAMT), mit ihrem Team entwickelt. Ihre Technologie verbin11/2020

UMWELT

Cortisol (links) und Östradiol sind bekannte Beispiele für Steroidhormone.

det eine Polymermembran mit aktiviertem Kohlenstoff. «Zunächst wird das Wasser durch die semipermeable Membran gepresst. Diese filtert grössere Verunreinigungen und Mikroorganismen heraus», erklärt Schäfer. «Dann fliesst das Wasser durch die dahinter liegende Schicht aus Kohlenstoffpartikeln, welche die Hormonmoleküle binden.» Am IAMT haben Forschende dieses Verfahren nun zusammen mit dem Filterhersteller Blücher GmbH in Erkrath weiterentwickelt und verbessert. Kolleginnen und Kollegen am Institut für Funktionelle Grenzfläche (IFG), am Institut für Angewandte Materialien (IAM) und an der Karlsruhe Nano Micro Facility (KNMF) des KIT haben die Weiterentwicklung durch Materialcharakterisierung unterstützt. Darüber berichten die Wissen-

schaftlerinnen und Wissenschaftler in der Zeitschrift «Water Research». «Unsere Technologie ermöglicht es nun, den von der Europäischen Kommission für Trinkwasser vorgeschlagenen Richtwert von einem Nanogramm Östradiol pro Liter zu erreichen», berichtet die Verfahrenstechnik-Professorin Schäfer.

Auf die Partikelgrösse kommt es an Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten die Vorgänge an der Aktivkohleschicht genauer und verwendeten modifizierte Kohlenstoffpartikel («polymer-based spherical activated carbon» – PBSAC). «Auf den Durchmesser der Kohlenstoffpartikel kommt es an», er-

läutert Matteo Tagliavini vom IAMT, Erstautor der aktuellen Publikation. «Je kleiner der Partikeldurchmesser, desto grösser die äussere Oberfläche der Aktivkohleschicht, die für die Adsorption der Hormonmoleküle verfügbar ist.» Die Forscherinnen und Forscher verkleinerten in einer zwei Millimeter dicken Aktivkohleschicht den Partikeldurchmesser von 640 auf 80 Mikrometer und entfernten damit 96 Prozent des im Wasser enthaltenen Östradiols, des physiologisch wirksamsten Östrogens. Durch Erhöhen des Sauerstoffgehalts in der Aktivkohle gelang es, die Adsorptionskinetik noch weiter zu verbessern und mehr als 99 Prozent des Östradiols zu entfernen. «Das Verfahren erlaubt einen hohen Wasserdurchfluss bei niedrigem Druck, arbeitet energieeffizient, filtert viele Moleküle heraus, erzeugt keine schädlichen Beiprodukte und lässt sich flexibel in Vorrichtungen verschiedener Grösse einsetzen – vom heimischen Wasserhahn bis hin zu Industrieanlagen», so Schäfer. Originalpublikation Matteo Tagliavini et al., «Polymer-based spherical activated carbon – ultrafiltration (UF-PBSAC) for the adsorption of steroid hormones from water: material characteristics and process configuration», Water Research (2020); DOI: 10.1016/j.watres. 2020.116249

Medienmitteilung Karlsruher Institut für Technologie www.kit.edu

Advanced Material Testing 11/2020

MMC 274 Nexus® – Multi Module Calorimeter

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MANAGEMENT

Wissenswertes für den Arbeitsalltag

Sicherheitsdatenblatt – Zweck und Nutzen Seit mehr als 30 Jahren existieren sie bereits – die Sicherheitsdatenblätter. Zwar bessert sich laufend die Qualität des Inhalts sowie die automatische Abgabe an die Verwender. Doch wird dieses Dokument in seiner Wichtigkeit für den betrieblichen Alltag von Vorgesetzen und Mitarbeitenden nach wie vor unterschätzt. Erfahren Sie, wer welche Pflichten hat und welchen Nutzen diese Dokumente aufweisen.

Von Ralf Mengwasser 1 Das Sicherheitsdatenblatt (SDB) ist ein wichtiges Element der Kommunikation in der Lieferkette für gefährliche Stoffe und Zubereitungen. Es liefert dem beruflichen Verwender von Gefahrstoffen (z. B. Chemikalien) wichtige Informationen zur Identität des Produktes, zu auftretenden Gefährdungen, zur sicheren Handhabung und Massnahmen zur Prävention sowie im Ereignisfall.

Zusätzliche Angaben für Schweizer Sicherheitsdatenblätter Abschnitt 1: Name, Adresse und Telefonnummer des Schweizer Inverkehrbringers mit Angabe der Notfallnummer 145 (Produkt muss zwingend beim Produkteregister Chemikalien angemeldet sein). Abschnitt 8: Schweizerische MAK-Werte sowie Spezifikation der persönlichen Schutzausrüstung, falls diese von den angegebenen abweichen. Abschnitt 13: Angaben zur Entsorgung (VeVA- und LVA-Code). Abschnitt 15: Ergänzung von allfälligen relevanten Schweizer Vorschriften. Diese Angaben können auch in einem ergänzenden Deckblatt zum Original-Sicherheitsdatenblatt gemacht werden.

Jedes Unternehmen, das in der Schweiz einen Stoff bzw. ein Produkt, welches nach dem global harmonisierten System (GHS) zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien klassiert ist, herstellt, importiert und in Verkehr bringt, muss ein Sicherheitsdatenblatt gemäss der Europäischen Verordnung (EG) 1907/2006 in der Fassung VO (EU) 2015/830 erstellen. Auch für einige gemäss GHS als nicht gefährlich eingestufte Zubereitungen sind Sicherheitsdatenblätter zu erstellen, Detailinformationen sind im Merkblatt C02 unter www.chemsuisse.ch aufgelistet. Vom Aufbau her unterscheiden sich Schweizer Sicherheitsdatenblätter nicht von denen der Europäischen Union. Beide enthalten 16 Abschnitte, in einigen Abschnitten sind jedoch Anpassungen nötig (siehe Kasten). Swiss Safety Center AG, Wallisellen Bemerkung des Autors: Dieses Fach wissen kann z. B. im Fachkurs «Gefahrstoff: Sicherheitsdatenblatt management und EHS» der SwissSafety-Center-Akademie https://akademie.safetycenter.ch erworben werden. 1 2

Bilder: Adobe Stock

Pflichten des Herstellers

Jedes Unternehmen, das einen Stoff bzw. ein Produkt, welches nach dem global harmonisier ten System (GHS) zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien klassiert ist, herstellt, importiert und in Verkehr bringt, muss ein Sicherheitsdatenblatt erstellen.

Die im Sicherheitsdatenblatt enthaltenen Informationen müssen seitens des Herstellers bzw. Importeurs stets aktuell gehalten werden. Der Inverkehrbringer hat die Pflicht, gewerbliche Kunden über Anpassungen und Änderungen unaufgefordert und kostenlos auch 12 Monate nach dem Kauf oder Direktimport des Gefahrstoffs zu informieren. Aufgrund der Komplexität eines Sicherheitsdatenblattes, muss dieses von Personen erstellt werden, die fachliches Wissen 2 nachweisen können (Merkblatt «Das Sicherheitsdatenblatt in der Schweiz» des EDI vom 1. März 2018).

Tipp Ersteller von Sicherheitsdatenblättern müssen der kantonalen Fachstelle unaufgefordert die Chemikalien-Ansprechperson mitteilen.

Die Übermittlung an den Kunden Das Sicherheitsdatenblatt muss dem Kunden in einer oder, falls gewünscht, in mehreren Amtssprachen der Schweiz zur Verfügung gestellt werden. Der Kunde kann 11/2020

MANAGEMENT

Bild: Swiss Safety Center

freiwillig auch Sicherheitsdatenblätter in anderen Sprachen, z.B. Englisch, akzeptieren. Die Übermittlung erfolgt vorzugsweise digital oder aber auf Papier. Ein Versand von Sicherheitsdatenblättern auf Datenträgern oder mittels E-Mail ist dann zulässig, wenn der Empfänger damit einverstanden ist. Obwohl in der Praxis immer noch anzutreffen, ist das alleinige Bereitstellen von Sicherheitsdatenblättern auf einer Internetplattform nicht ausreichend. Dies unter anderem deswegen, weil der Hersteller nicht nachweisen kann, ob, wann und in welcher Version das aktuelle Sicherheitsdatenblatt übermittelt wurde. Gewerbliche Anwender von Gefahrstoffen müssen das aktuelle Sicherheitsdatenblatt aufbewahren, solange der Gefahrstoff im Unternehmen vorhanden ist. Zudem muss der Arbeitgeber sicherstellen, dass die Mitarbeitenden Zugriff auf die aktuellen Sicherheitsdatenblätter haben. Dies kann je nach Abteilung z.B. digital auf Laufwerken, zentral in der Telefonzentrale oder aber in Ordnern in Papierform sein. Wichtig ist, dass den Mitarbeitenden während der Betriebszeiten der Zugriff gewährleistet ist, z. B. bei einem Notfall.

Ralf Mengwasser ist Berater für integrale Si cherheit und Umweltsicherheit beim Swiss Safety Center.

Sicherheitsdatenblätter sind keine «zahnlosen Papiertiger» und schon gar nicht unnütz.

Tipp Richten Sie eine Mailadresse wie z. B. «Sicherheit@. . .» oder «SDB@. . .» ein und teilen Sie dies ihrem Lieferanten mit. So erleichtern Sie die Kommunikation und können das aktuelle Sicherheitsdatenblatt effizient im Unternehmen verwalten.

Betriebsanweisungen und Sicherheitsdatenblätter Sicherheitsdatenblätter haben oftmals einen Umfang von bis zu 20 Seiten, solche mit Expositionsszenarien manchmal auch über 100 Seiten. «Wer liest dies?», fragt man sich zurecht. Betriebsanweisungen fassen auf einer Seite die wichtigsten Informationen aus Sicherheitsdatenblättern zusammen. In der Schweiz ist das Erstellen von Betriebsanweisungen nicht verpflichtend, in anderen europäischen Ländern dagegen schon. Dies führt dazu, dass sie sich zum Teil auch in der Schweiz als Hilfsmittel etabliert haben. Sie ersetzen zwar die Sicherheitsdatenblätter nicht, liefern jedoch im Alltag, auf gut zugängliche Art, wertvolle Informationen und Verhaltens-

anweisungen für die Mitarbeitenden vor Ort. Mittels spezieller Software lassen sich Betriebsanweisungen einfach erstellen und in viele europäische Sprachen übersetzen.

Fazit Sicherheitsdatenblätter sind keine «zahnlosen Papiertiger» und schon gar nicht unnütz. Haben Lieferanten (Hersteller/Importeure) und Anwender die Übergabe, die Ablage und auch den Zugriff für die Mitarbeitenden gut organisiert, so sind diese Dokumente eine wertvolle Quelle für ein sicheres Lagern und Arbeiten mit Gefahrstoffen. Sie reduzieren merklich die Wahrscheinlichkeit von Unfällen.

Kontakt Ralf Mengwasser Swiss Safety Center AG Richtistrasse 15 CH-8304 Wallisellen +41 44 877 61 99 ralf.mengwasser@safetycenter.ch www.safetycenter.ch

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Optische Sensoren aus dem Drucker

Bild 1: Organische Lichtsensoren mit farbselektiver Detektion, die durch Tintenstrahldruck mit halbleitenden Tinten hergestellt werden. Bild: Wiley-VCH Verlag, aus der Open-Acess-Publikation in der «Advanced Materials»

Neue Technologien werden die Nachfrage nach optischen Sensoren für eine Vielzahl von Anwendungen erhöhen, darunter auch die von sichtbarem Licht. «Visible Light Communication» (VLC) heisst diese Technologie im Fachjargon. VLC nutzt die Innenbeleuchtung in Gebäuden für die optische Kommunikation. Diese Technologie bietet in Bezug auf Sicherheit, Geschwindigkeit und Zugänglichkeit eine Reihe von Vorteilen im Vergleich zu aktuellen Übertragungsverfahren wie WLAN oder Bluetooth. «Unsere Forschung trägt zu dieser Technologie bei, indem wir die Vorteile einer speziellen Art von Materialien, nämlich organische Halbleiter, und deren Herstellung mit Drucktechniken verbinden», so Dr. Gerardo Hernandez-Sosa vom Lichttechnischen Institut des KIT, einer der Autoren der Publikation.

Bild: Noah Strobel, KIT

Kameras, Lichtschranken und Bewegungsmelder verbindet eines: Sie arbeiten mit Lichtsensoren, die schon jetzt bei vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken sind. Zukünftig könnten diese Sensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mithilfe von Licht ermöglichen. Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in Heidelberg ist hier ein entscheidender Entwicklungsschritt gelungen: druckbare Lichtsensoren, die Farben sehen können.

Druckbare Halbleiter Hableiter sind die Basis von Computern, Smartphones, Solarzellen und von vielen anderen Technologien. Einige der Halbleitermaterialien reagieren auf Licht, indem sich ihre Leitfähigkeit ändert, Auf diese Weise kann die Lichtintensität als elektrischer Strom gemessen werden. Innerhalb

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Bild 2: (a) zeigt die Absorptionsspektren und die chemischen Strukturen der verwendeten Materialien: das Polyindenofluroren-8-triarylamin (PIF) sowie IDFBR und ITIC-4F. Nur bei den letzten zwei Verbindungen erstrecken sich die Absorptionsbanden im Bereich von sichtbarem Licht. (b) Die spektrale Empfindlichkeit (SR) der gedruckten Verbindungen. (c) Die Viskositäten der verwendeten Druckfarben.

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WERKSTOFFE

Bild: InnovationLab GmbH

Entwicklung, aber ihr Potenzial für zukünftige Anwendungen ist sehr hoch (siehe Bild 3). Schon jetzt investiert die Industrie in grossem Umfang in die Herstellung von gedruckten OLED-Displays für Fernseher und Smartphones. Auch gedruckte flexible Solarzellen oder Drucksensoren sind bereits im Handel. Die Herstellung von gedruckten Lichtdetektoren hat gleichfalls bereits das industrielle Niveau erreicht. Daher sind die Chancen hoch, dass diese Elemente in Zukunft in vielen Anwendungen eingesetzt werden, insbesondere angesichts der steigenden Nachfrage nach Sensoren im Internet der Dinge, in Smart Cities und in der Industrie 4.0.

Bild 3: Diese Rolle-zu-Rolle-Druckanlage steht den Forschenden in Heidelberg zur Verfügung. Auf solchen Maschinen können in grossem Massstab optoelektronische Bauteile hergestellt werden.

dieser Klasse von Materialien gibt es zudem einige, die wie Druckertinte mit einem Drucker auf ein Trägermaterial aufgebracht werden können. Diese Materialien (siehe Bild 2) reagieren auf unterschiedliche Wellenlängen, können also Farben unterscheiden. Dem Team um Hernandez-Sosa ist es gelungen, eine Materialzusammensetzung zu finden, die sich für den Einsatz als wellenlängensensibler Lichtdetektor eignet und

sich zudem auf flexible Träger aufdrucken lässt. Dabei können Flächen von «sehr klein» bis «sehr gross» bedruckt werden. Das Layout lässt sich mithilfe eines Computers einfach gestalten. «Diese Fotosensoren können in grossen Stückzahlen in jedem Design auf flexiblen, leichten Materialien hergestellt werden. Daher sind sie besonders für mobile Geräte geeignet», so Erstautor Noah Strobel. Der Druck von Halbleiterbauelementen ist eine relativ junge

Originalpublikation Noah Strobel, Nikolaos Droseros, Wolfgang Köntges, Mervin Seiberlich, Manuel Pietsch, Stefan Schlisske, Felix Lindheimer, Rasmus R. Schröder, Uli Lemmer, Martin Pfannmöller, Natalie Banerji, Gerardo Hernandez-Sosa, «Color-selective Printed Organic Photodiodes for Filterless Multichannel Visible Light Communication», Advanced Materials (2020); DOI: 10.1002/adma.201908258. ht tps://onlinelibrar y.wiley.com/doi/ full/10.1002/adma.201908258

Medienmitteilung Karlsruher Institut für Technologie www.kit.edu

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APRENTAS Der etwas andere Lehrabschluss

Wie nahmst du den Entscheid betreffend Abschlussprüfungen in deinem Beruf auf? Cynthia Bock: Dass die Abschlussprüfungen ausfielen, fand ich natürlich super. Wegen der Nervosität hätte ich bei den Prüfungen eher mit einer Verschlechterung als mit einer Verbesserung gerechnet. Die Krise kam in einer Phase, in der wir uns stark auf die Praxis konzentriert hätten. Dann

sollten wir jedoch wegen der Corona-Massnahmen nicht in den Betrieb kommen. So verpassten wir wertvolle Vertiefungsarbeit und hätten uns gar nicht richtig auf die praktische Prüfung vorbereiten können. Deshalb hätte ich es unfair gefunden, wenn sie später trotzdem stattgefunden hätte. Welche Erfahrungen machtest du mit Fernunterricht? Mit dem Berufsfachschulstoff waren wir komplett durch und hatten auch alle Prüfungen schon abgelegt, kurz bevor es hiess, man solle zuhause bleiben. Nur eine Repetitionswoche bei aprentas wäre noch gefolgt. Bevor klar war, dass die Prüfungen nicht stattfinden würden, erhielten wir von der Schule Dossiers mit Repetitionsaufgaben, die wir digital ausfüllen mussten. Ausserdem

Bild: Manuel Weiersmüller, zweidimensional.ch

Im Frühling 2020 war vieles anders als sonst; der Lehrabschluss war keine Ausnahme. In einigen Berufen wurden die Abschlussprüfungen abgesagt, so auch bei den Chemie- und Pharmatechnologen/-technologinnen EFZ. Die erfolgreiche Absolventin Cynthia Bock erzählt, wie sie diese turbulente Zeit als Lernende von Novartis Pharma AG in Stein AG erlebt hat.

Erfolgreicher Lehrabschluss im denkwürdigen Jahr 2020: Cynthia Bock.

hatte ich noch genug SOP zu lesen. Ich lernte und arbeitete gerne von zuhause aus. Den eingesparten Arbeitsweg merkte ich deutlich. Wie war in dieser Zeit die Arbeit für deine Lehrfirma organisiert? Von meinem Lehrlingskoordinator erhielt ich die zusätzliche Aufgabe, an der Erstellung ei-

nes Programms zur Einarbeitung neuer Mitarbeiter mitzuwirken; auch das war sehr gut von zuhause aus machbar. Und ab dem 11. Mai war ich zusammen mit den anderen Lernenden wieder im Betrieb.

Vielen Dank für das Gespräch, Cynthia, und weiterhin viel Erfolg im Beruf!

SwissSkills Connect: Berichte vom Berufsalltag Rund 100 verschiedene Lehrberufe bekommen hier ein Gesicht: Die innovative Plattform SwissSkills Connect ist am 7. September 2020 gestartet und lädt ein zum «digitalen Schnuppern». Ursprünglich waren im September 2020 zentra48

le Schweizer Berufsmeisterschaften in Bern geplant. Stattdessen werden nun die «SwissSkills Championships 2020» dezentral an verschiedenen Terminen und Standorten ausgetragen, verteilt über die ganze Schweiz. Die SwissSkills

sind allerdings mehr als ein Wettbewerb für die Cracks – gerade für Schulklassen sind sie immer auch eine tolle Gelegenheit, Einblick in eine grosse Vielfalt von Berufen zu gewinnen. Dieses Jahr war das nun nicht vor Ort möglich,

aber die Organisatoren stellten eine spannende Alternative auf die Beine: das interaktive digitale Angebot SwissSkills Connect. Seit dem 7. September ist es online.

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VERBANDSSEITE

Chemie- und Pharmatechnologen stellen ihren Beruf vor Die Plattform zeigt viele «Berufs-Champions»-Profilseiten; hier stellen motivierte, engagierte Lernende und junge Berufsleute sich und ihren Beruf vor. Mit ihnen haben ausserdem im September live Videochats stattgefunden, die inzwischen als Aufzeichnungen abrufbar sind. aprentas hat im

Rahmen ihres Mandats von scienceindustries insgesamt sechs Profile und Chats für SwissSkills Connect aufgegleist, und zwar zu den naturwissenschaftlichen Berufen Chemieund Pharmatechnologe/-technologin EFZ sowie Laborant/-in EFZ, Fachrichtungen Biologie und Chemie. So berichten Mahmut Mahmuti und Matteo Werlen auf

Berufsprofil

Mahmut Mahmuti

Matteo Werlen

SwissSkills Connect aus erster Hand, wie ein Arbeitstag als Chemie- und Pharmatechnologe ablaufen kann, welche Stär-

ken für den betreffenden Beruf wichtig sind, welche Schulen sie vor ihrer Berufsausbildung besucht haben – und nicht zuletzt auch, welches zurzeit ihr persönlicher Motivationssong ist.

Cornelia Frei, aprentas https://connect.swiss-skills.ch/

SEKTION OBERWALLIS Chemie- und Pharmapraktiker Lonza AG Visp Lonza hat sich im Verlauf vom Jahr 2018 dafür entschieden, Jugendlichen eine neue Chance zu geben. Den Chemie- und Pharmapraktiker. Die Lehre dauert 2 Jahre und wird als Ausbildungsmöglichkeit in der Lonza angeboten. (https://www.berufslehre-lonza.com/lehrberufe/ berufsbilder/chemie-und-pharmapraktiker-eba) Die Herausforderungen dieser neuen Ausbildung sind sehr vielfältig. Die Jugendlichen treffen auf viele neue Erfahrungen. Sei dies in Bezug auf die Sicherheitspolitik welche in der Lonza gelebt wird, der Umgang mit grossen Anlagen, diversen Apparaten und Einbauten. Ebenfalls die Automatisierung welche laufend eine grössere Rolle spielt, ist ein wichtiger Aspekt. All dies wird durch die Kurse, Berufsschule und das anschliessende Arbeiten in diversen Betrieben erlernt und vertieft. 2019 haben zum ersten Mal im Wallis 8 junge Lernende die Ausbildung als Chemie und Pharmapraktiker gestartet. Zu Beginn sind die Lernenden im überbetrieblichen Kurs. Im ersten Kursblock werden vor allem die 11/2020

Sicherheitsvorschriften und die allgemeinen Verhaltensregeln in der Lonza geschult, sowie Anlagen und Verfahren kennengelernt. Wir haben das Glück, dass wir unsere Lernenden 90 Tage, im Lehrbetrieb unterrichten können. Dies ermöglicht den Jugendlichen einen guten Start in das Berufsleben. Die Lernenden besuchen das Ausbildungscenter in drei Blöcken. Um diese Erfahrungen zu vertiefen, gehen die Lernenden im Anschluss in die Betriebe. Dort arbeiten sie an den verschiedenen chemischen, sowie biotechnologischen Anlagen mit den Operatoren zusammen. Die Lernenden stellen so wichtige Produkt in den Bereichen Chemie, Biologie oder Pharma her. Zu ihren Aufgaben zählen unter anderem die Vorbereitung von Prozessstoffen und Anlagen, Überwachung der chemischen und biologischen Prozesse sowie die Reinigung und Umstellung der Anlagen nach der Produktion. Im August 2020 konnten erneut 7 Lernende rekrutiert werden. Diese befinden sich zurzeit in ihrem ersten Kurs.

Hintere Reihe: Seematter Michael (v. l.), Suthakaran Nirushan, Selmani Blerton, Porta Diego. Vordere Reihe: Owji Maryam (v. l.), Ma thieu Francine, Passeri Adonella (ausgetreten), Owji Fatima.

Hintere Reihe v. l. n. r. Glisic David (v.l.): Jossen Runa, Correia Alves Vanessa. Vordere Reihe (v. l.): Ransi Kelmend, Kawitz Pascal, Bortis Michelle, Korn Liana.

PRODUKTE

Vollautomatische Abfüllanlagen für Flüssigkeiten

Die Anforderungen an vollautomatisierte Abfüllanlagen sind vielfältig. Aber für sie alle gilt: Nur eine wirtschaftliche Anlage ist von Nutzen. Hohe Taktraten und die geforderte Ausbringungsrate bei konstant präzisen Dosierergebnissen müssen erfüllt werden. Das ist gerade bei der Dosierung von niedrig- bis hochviskosen Flüssigkeiten eine Herausforderung und bildet unter

Umständen kritische Prozessschritte. Für eine ideale Umsetzung sind präzise Dosiersysteme notwendig – auch in Form von anwendungsspezifisch zusammengestellten Mehrfach-Abfüllsystemen für Verpackungsanlagen. Die Mehrfach-Abfüller müssen so einfach wie möglich in die Abfüllanlagen integrierbar sein. Werkzeugträger bzw. Formatplatten haben oft enge Stichmasse, daher ist ein kompaktes Design der Dosierventile notwendig. Als Antwort auf die Anforderungen des Marktes hat ViscoTec einen quadratischen Dispenser entwickelt, den Hygienic Dispenser VHD-Q. Durch die quadratische Form können die viskositätsunabhängigen Dispenser form-

Lösung für die vollautomatisierte In-Situ-Hybridisierung

Die Technik der In-Situ-Hybridisierung (ISH) ermöglicht die spezifische Detektion von DNA- oder RNA-Sequenzen und damit die Analyse von zeitlichen und räumlichen Gen-Expressionsmustern direkt im Gewebe. Mit der Methode der Immunhistochemie (IHC) lassen sich dagegen Proteine oder andere Strukturen nachweisen und lokalisieren. Eine manuelle Durchführung dieser Experimente ist jedoch sehr zeit- und arbeitsintensiv, da die Gewebe in vielen Einzelschritten mit verschiedenen Lösungen behandelt und teilweise bei exakten Temperaturen inkubiert werden müssen. Zudem besteht bei der grossen Zahl an manuellen Pipettierschritten immer die Gefahr von Flüchtigkeitsfehlern. Mit dem CEM InsituPro wird die zuvor von der Firma Intavis vertriebene InsituPro-Produktlinie fortge-

führt. Der InsituPro übernimmt alle manuellen Schritte, von der Rehydratisierung bis zur Anfärbung des Gewebes. Durch die modulare Bauweise lässt sich der InsituPro immer optimal auf individuelle Bedürfnisse anpassen, unabhängig davon, ob mit Totalpräparaten (Whole-Mounts), Vibratomschnitten (Floating Sections), Dünnschnitten auf Objektträgern oder adhärenten Zellen auf Deckgläschen gearbeitet wird. Ein innovatives System zum Flüssigkeitstransfer gestattet die Bearbeitung empfindlichster Organismen oder Gewebeschnitte. Durch die Verwendung laboreigener Puffer und Lösungen sowie die Möglichkeit zur Rückgewinnung teurer Reagenzien entstehen dabei keine zusätzlichen laufenden Kosten. Eine benutzerfreundliche Steuerungssoftware und vorgefertigte Standard-Methoden erleichtern einen schnellen und unkomplizierten Einstieg.

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schlüssig nebeneinander platziert werden – bei geringstem Platzbedarf und im modularen Aufbau. Die Zuführung des Mediums erfolgt über Manifolds, die direkt an den Dispenser angeschlossen sind – ohne Verschlauchung oder Verrohrung. So können beliebig viele Dosierstellen in einem «Block» realisiert werden. Durch Hochleistungswerkstoffe in der Abfüllpumpe und leistungsstarke Servomotoren sind kurze Taktzeiten für wässrige bis mittelviskose Produkte von 0,5 Sekunden realisierbar. Bei einer Dosiergenauigkeit von 99 %. Die Einsatzbereiche des kompakten Dispensers für mehrbahnige Fülllinien sind vielfältig. Dank dem

Hygienic Design kann er sowohl für Home-Care-Produkte wie Waschmittel Pods oder Reinigungsmittel Tabs als auch für Lebensmittel wie Nahrungsmittelergänzungsmittel oder Fruchtpürees, aber auch für hochviskose Medizinprodukte wie blutseparierende Gele verwendet werden. Er ist optimal für Dosiervolumina von 0,1 bis 20 ml geeignet.

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Pumpen für anspruchsvolle Produktionsprozesse

Die Pumpen der FQ- Serie halten mit den neuen und immer anspruchsvolleren Produktionsprozessen Schritt. Das Unternehmen Maag stellt nun eine weitere, neue Pumpe dieser Serie im Bereich der vielfältigen Anwendungen der Industriepumpen vor. Diese «quick cleaning»-Version ist für Produktionsanlagen bestimmt, bei denen die Produktleitungen am Ende jeder Produktionscharge zu reinigen und zu säubern sind, z. B. beim Einsatz von verschiedenen Farben und Zusatzstoffen. Die Pumpe kann sehr schnell zerlegt werden, ohne dass die Antriebswelle vom Antriebsmotor und Dichtung zu trennen ist. Die gleiche Eigenschaft kann auch für die bestehenden Pumpenserien – CX, TX, FX, DX – durch Hinzufügen des FQ-Sets erreicht werden, oder die

Pumpe kann direkt als FQ-Modell ausgewählt werden. Die FQ-Serie wird die Produktion und die Wartungsarbeiten entscheidend optimieren – und dies ohne Kompromisse im Produktionsablauf einzugehen. Das FQ-Set bietet hohe Flexibilität und Funktio nalität zusammen mit einfacher Wartung und Möglichkeiten beim Teilaustausch. Angesichts der vielfältigen Möglichkeiten von Prozessflüssigkeiten und Durchflussraten kann der abdichtende Produktflansch für unterschiedliche Pumpengrössen verwendet werden. Die DX 20 kann z.B. in eine DX 20/10 oder 20/5 umgewandelt werden, genauso wie eine FX 22 in einer FX 22/14 oder FX 20/8. In diesem Fall kann die Antriebskonfiguration und der Produktflansch beibehalten werden und es ist auch möglich, den Durchfluss abhängig von der eingebauten Pumpengrösse zu variieren. Das neuartige FQ-Design ist patentrechtlich geschützt.

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PRODUKTE

Service Training

Pyrometer für alle Branchen

Die Endurance-Pyrometer von Fluke Process Instruments eignen sich besonders als dedizierte Kalibriergeräte (DCI). Die Einkanal- und Zweikanal-Pyrometer bieten höchste Präzision in Nieder- und Hoch temperaturanwendungen in allen Branchen. Der Messtemperaturbereich beträgt 50 °C bis 3200 °C. Die Geräte verfügen über umfassende Kommunikations- und Leistungs-

schnittstellen sowie optionale Videofunktionalität und sind Indus trie-4.0-kompatibel. Der Hersteller betreibt in seinem Berliner Werk ein unabhängiges DAkkS-Labor und liefert die Infrarotpyrometer inklusive Kalibrierzertifikat mit drei kundenseitig frei definierbaren Kalibrierpunkten. Die maximale Abweichung beträgt 0,2 % für die kurzwelligen Endurance-Einfarb-Pyrometer bzw. 0,3 % für Quotientenpyrometer. Fluke Process Instruments GmbH Leonardo Trame Blankenburger Strasse 135 D-13127 Berlin +49 30 4 78 00 80 info@flukeprocessinstruments.de www.flukeprocessinstruments.com

Datum

Mittwoch, 27. Januar 2021

Zielgruppe

Werkstattmitarbeiter

Ziel

Persönliche Autorisierung für die Wartung und Unterhalt mit Zertifikat

Kursort

ALMATECHNIK AG in Zeiningen

Anmeldung per E-Mail an info@almatechnik.ch ALMATECHNIK AG Rebgasse 2 CH-4314 Zeiningen

Wälzkolbenpumpen mit hoher Leistung

Die Wälzkolbenpumpen der Baureihe HiLobe bieten ein breites Spektrum an Saugvermögen und Einsatzmöglichkeiten. Die innovativen Pumpen decken zahlreiche industrielle Vakuumanwendungen wie Elektronenstrahlschweissen, Vakuumöfen oder Gefriertrocknung ab. HiLobe-Wälzkolbenpumpen sind besonders für Schnellevakuierungen (Schleusenkammern oder Lecksuchanlagen) interessant. Des Weiteren eignen sie sich für den Einsatz in Beschichtungsanwendungen. Durch ihre individuelle Drehzahlregelung können diese Vakuumpumpen auf kundenspezifische Anforderungen abgestimmt werden.

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