Temperatursensor für künstliche Haut

Die Fähigkeit, Temperaturänderungen wahrzunehmen, ist eine wichtige Funktion der menschlichen Haut. Forschende an der ETH Zürich haben jetzt einen hochempfindlichen und zugleich flexiblen Temperatursensor entwickelt, der demnächst in Prothesen und Roboterarmen Verwendung finden könnte.

Die biegsame transparente Sensorfolie kann die Temperatur der weißen Wärmeplatte messen. In Rot eine kleine Greifzange. (Bild: ETH Zürich / Raffaele Di Giacomo)

Klapperschlangen und Grubenottern sind bekannt dafür, dass sie ihre Beute auch in völliger Dunkelheit sicher orten können. Das hochsensible Grubenorgan zwischen Auge und Nase erlaubt es ihnen, den warmen Körper eines Säugetiers noch aus einem Meter Entfernung wahrzunehmen. Die genaue Funktionsweise dieser Temperatursensoren wurde erst vor wenigen Jahren entschlüsselt.

Wissenschaftlern um Chiara Daraio vom Department Maschinenbau und Verfahrenstechnik an der ETH Zürich ist es nun gelungen, einen auf natürlichen Substanzen basierenden künstlichen Temperatursensor herzustellen, der ähnlich empfindlich ist und dank seiner Biegsamkeit und anderer nützlicher Eigenschaften schon bald als Bestandteil von künstlicher Haut in Prothesen oder Roboterarmen zum Einsatz kommen könnte.


Entdeckung durch «Cyber-Holz»

Seine Erfindung verdankt dieser Temperatursensor einem glücklichen Zufall. Raffaele Di Giacomo, der das Projekt im Labor der ETH-Professorin Daraio leitete, war im Rahmen seiner Forschung zunächst auf eine Besonderheit des pflanzlichen Materials Pektin gestossen. Aus dem Alltag ist Pektin eher als Geliermittel für Puddings oder Konfitüren bekannt, doch Di Giacomo interessierte sich für eine andere Eigenschaft dieser aus vielen aneinandergereihten Zuckermolekülen bestehenden Substanz.

Experimente an den Ästen von Bäumen, deren Zellwände Pektin enthalten, hatten nämlich ergeben, dass deren elektrische Leitfähigkeit stark von der Temperatur abhängt. Um den dafür verantwortlichen Mechanismus zu erforschen, stellten die Zürcher Forscher ein künstliches «Cyber-Holz» aus Pektin und Kohlenstoff-Nanoröhrchen her (siehe ETH-News vom 31.03.2015).

Durch Messungen des elektrischen Widerstands bei verschiedenen Temperaturen fanden sie schliesslich heraus, dass Kalziumionen, die an den Kontaktstellen zwischen zwei Zuckermolekülen des Pektins gefangen waren, für den Sensor-Mechanismus verantwortlich waren. Je höher die Temperatur, desto mehr freie Kalziumionen befanden sich im künstlichen Holz, und desto besser leitete es elektrischen Strom.

Mehr zum Artikel und der Innovation finden Sie auf der ETH Zürich News Homepage.

Schweiz ist die die Nummer 1 in Europa bei Patentanmeldungen

Beim Europäischen Patentamt sind im vergangenen Jahr 7088 Patentanmeldungen eingegangen. Mit 873 Anmeldungen pro Million Einwohner sind die Schweizer die mit Abstand erfinderischsten Köpfe Europas.

swiss

Bildung und Hirnmasse sind die einzigen Rohstoffe der Schweiz. Sie werden gut genutzt: Laut einer Mitteilung des Europäischen Patentamts (EPA) vom Donnerstag sind im vergangenen Jahr 7088 Patentanmeldungen aus der Schweiz eingegangen. Das sind 2,6 Prozent mehr als im Vorjahr und entspricht 873 Erfindungen pro Million Einwohner. Keine andere europäische Nation ist derart innovationsfreudig. Mit grossem Abstand auf Rang zwei landen die Niederlande mit 419 Anmeldungen pro Million, vor Schweden (392), Finnland (365), Dänemark (346) und Deutschland (307). Der Durchschnitt der 28 EU-Mitgliedsländer lag im vergangenen Jahr bei 132 Patentanmeldungen pro Million Einwohner.

Growth of patent applications at the EPO from Switzerland

Mit 644 Einreichungen war Roche 2015 der grösste Schweizer Patentanmelder. Das Basler Pharmaunternehmen löste damit ABB (563 Anmeldungen) ab, den Spitzenreiter der vergangenen Jahre. Auf Rang 3 und 4 landeten Nestlé (410) und Novartis (369). Unter den nationalen Top 20 befinden sich auch die ETH Zürich mit 79 und die ETH Lausanne mit 55 Anmeldungen.

Switzerland: Top applicants at the EPO in 2015

Insgesamt wurden 2015 beim EPA 160 000 Patente eingereicht; 2014 waren es noch 153 000. Die meisten Anmeldungen kamen aus den Vereinigten Staaten mit 42 692, vor Deutschland (24 820), Japan (21 426), Frankreich (10 781), den Niederlanden (7100) und der Schweiz. Das starke Wachstum der europäischen Patentanmeldungen um 4,8 Prozent verdeutliche Europas Rolle als attraktiver Technologiemarkt und Innovationsstandort für Erfinder aus aller Welt, wird der EPA-Präsident Benoît Battistelli in der Medienmitteilung zitiert. Es widerspiegle auch das Interesse von Unternehmern und Erfindern an qualitativ hochwertigem Patentschutz für den europäischen Markt.

Kanton Zürich Nr. 1 unter den Kantonen
Bei den Patentanmeldungen nach Kantonen liegt der Kanton Zürich auf Platz 1, mit einem Anteil von 18.4%, gefolgt vom Kanton Waadt (14.2%) und Basel-Stadt (13.4%). Die drei Kantone vereinen somit 46% des Patentaufkommens in der Schweiz auf sich. Auf Platz 4 liegt Neuchâtel mit 7.4%, auf Platz 5 der Kanton Aargau mit 7.0%.

Medizintechnik mit stärkstem Wachstum
Unter den zehn wichtigsten Technologiefeldern gab es in der Schweiz das stärkste Wachstum bei den Anmeldungen in der Medizintechnik (+22%). Gemessen an der Zahl der Patentanmeldungen waren die drei aktivsten Technologiefelder der Schweiz die Messtechnik (10% aller Patentanmeldungen aus der Schweiz), die organische Chemie (8%), und die Medizintechnik (8%, gegenüber 6% im Vorjahr).

Novartis, Roche, ABB mit Spitzenpositionen
In den zehn aktivsten Technologiefeldern beim EPA belegten Novartis, Roche und ABB auch im weltweiten Vergleich Spitzenpositionen. In der Energietechnik war ABB nach Philips und Siemens der drittgrösste Anmelder (Platz 4 im Vorjahr). Novartis war die Nr. 2 bei Patentanmeldungen im Bereich pharmazeutische Produkte (hinter Merck&Co. aus den USA), und Roche die Nr. 2 in Biotechnologie (hinter DSM). Auf dem Gebiet organische Chemie belegte Roche Platz 3 (Vorjahr Platz 5).

Europa mit differenziertem Bild auf Länderebene
In Europa gab es 2015 auf Länderebene grosse Unterschiede: Italien und Spanien konnten den Negativtrend bei den Patentanmeldungen der letzten Jahre umkehren und wuchsen wieder (Italien +9%, Spanien +3.8%). Belgien (+5.9%), Grossbritannien (+5.7%) und die Niederlande (+3.3%) setzten ihr Wachstum fort. Einige Länder verharrten mehr oder weniger auf dem Vorjahresstand: Frankreich (+1.6%), Österreich (+1.4%), Schweden (-0.9%), während das Anmeldeaufkommen aus anderen schrumpfte, so in Dänemark (-2.7%), Deutschland (-3.2%) und Finnland (-8.3%). (siehe Abbildung 7: Die 50 größten Anmeldeländer)

EPO annual results 2015: Applications per mio. inhabitants

Philips neue Nr. 1 im Unternehmensranking
Im Ranking der zehn anmeldestärksten Firmen beim EPA rückte Philips auf den ersten Rang vor, Samsung fiel auf Platz 2 zurück. Weiter folgen LG (3), Huawei (4) und Siemens (5). Von den Top 10-Unternehmen kamen vier aus Europa, drei aus den USA, zwei aus Korea und eines aus China. (siehe Abbildung 8: Die zehn größten Patentanmelder 2015)

EPO annual results 2015: Top 10 applicants

Über das EPA
Das Europäische Patentamt (EPA) ist mit rund 7 000 Mitarbeitern eine der größten europäischen Einrichtungen des öffentlichen Dienstes. Der Hauptsitz ist in München; Niederlassungen gibt es in Berlin, Brüssel, Den Haag und Wien. Das EPA wurde gegründet, um die Zusammenarbeit europäischer Staaten im Patentwesen zu fördern. Über das zentrale Erteilungsverfahren beim EPA können Erfinder mittels einer einzigen europäischen Patentanmeldung Patentschutz in einigen oder allen EPA-Mitgliedsstaaten erlangen.

Link Tipps:
Erfinderberatung
Eidgenössisches Institut für Geistiges Eigentum

Risikokapital für Schweizer Unternehmen Biognosys

Biognosys AG eine Proteomik-Pionierin, erhält Risikokapital von erfahrenen Investoren, darunter Syngenta Ventures. Biognosys AG kann als erstes Unternehmen jedes Protein in biologischen Proben exakt und schnell messen. Dies eröffnet völlig neue Chancen für präzisere Diagnosen, personalisierte Medizin und intelligenten Pflanzenschutz.

BIOgnoSYS_startup

Biognosys AG, die 2008 aus der ETH Zürich ausgegründete Pionierin für für personalisierte Protein-Analyste mittels Massenspektrometrie, meldete heute den Abschluss einer Series A Finanzierungsrunde von 2.7 Millionen Schweizerfranken mit erfahrenen Risikokapitalgebern. An der Runde beteiligten sich Hellmut Kirchner, 1983 Mitgründer des ersten deutschen Venturefonds TVM, Redalpine Capital I, welche 2009 die Seedrunde anführte, ZKB start-up finance, der Venturearm der Zürcher Kantonalbank, einige Privatinvestoren und Syngenta Ventures, die Corporate Venture Einheit des Agro-Chemie-Konzerns Syngenta. Ignacio Martinez wird Syngenta Ventures in Biognosys’ Aufsichtsrat vertreten. Ebenfalls dort Einsitz nehmen Hellmut Kirchner und Harry Welten, der bereits in mehreren Börsen notierten Biotech- und Pharmaunternehmen als Finanzchef gedient hat.

“Der Abschluss dieser Finanzierungsrunde widerspiegelt das Vetrauen ins Biognosys Team und unsere Targeted-Proteomics-Technologie,” sagt Biognosys CEO Oliver Rinner. “Syngenta Ventures und die weiteren neuen Investoren sind eine grossartige Bereicherung für unser Unternehmen. Mit dem Abschluss der Series A Runde sind wir für die nächste Wachstumsphase finanziell bestens gerüstet.”

biognosysy swiss
Personalisierte Medizin bis intelligenter Pflanzenschutz
Biognosys bietet eine Technologieplattform für Diagnostik-, Pharma-, Biotech- und Medizinaltechnik-Firmen. 2010 hat das ETH Spin-off für seine Targeted-Proteomics-Plattform zur Identifizierung und Messung von Proteinen bereits renommierte Kunden gewonnen wie Novartis, Pfizer, Integrated Diagnostics und Philips. Seit kurzem erforscht Biognosys auch mögliche Anwendungen im Bereich intelligenter Pflanzenschutz.

Biognosys AG wurde 2008 aus der ETH Zürich ausgegründet von den ETH Forschern Johan Malmström, Oliver Rinner, Philipp Antoni und Prof Ruedi Aebersold, der den wissenschaftlichen Beirat des Spin-offs präsidiert. 2010 hat das Team zur sensationellen Entschlüsselung des kompletten humanen Proteoms beigetragen und sich die Kommerzialisierungsrechte gesichert. Biognosys ist führend in der massenspektrometrischen Proteinmessung. Ihre Plattform der 2. Generation für personalisierte Proteomik, so genanntes scheduled multiple reaction monitoring (MRM), kann Proteine jedes Organismus bei unterschiedlichen Bedingungen auf einer Multiplex Skala quantifizieren und hat das Potenzial, alle Life Science Bereiche zu revolutionieren. Biognosys bietet Technologietransfer, Forschungszusammenarbeit und Tools für Forscher, die tiefere Kosten und bessere Produkte anstreben.

DECHEMA-Preis der Max-Buchner-Forschungsstiftung 2011

Andreas Hierlemann, Professor und Vorsteher des Departements Biosysteme der ETH Zürich in Basel, hat schon immer im Grenzbereich verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen geforscht. Unlängst ist er für seine interdisziplinäre Forschung mit dem renommierten Dechema-Forschungspreis ausgezeichnet worden.

Er ist ein Grenzgänger zwischen den wissenschaftlichen Disziplinen und findet seine Herausforderungen mit Vorliebe dort, wo sich die Fachgebiete berühren. Andreas Hierlemann, Professor für Biosystems Engineering, führt eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe und – als Vorsteher des Departements Biosysteme (D-BSSE) der ETH Zürich in Basel – ein Departement, an dem Interdisziplinarität grossgeschrieben wird und die Basis für die gesamte Forschungstätigkeit ist.

Prof. Andreas Hierlemann (rechts) anlässlich der Preisverleihung. (Bild: Jose Poblete / Dechema)

Prof. Andreas Hierlemann (rechts) anlässlich der Preisverleihung. (Bild: Jose Poblete / Dechema)

Für seine Arbeiten an den Schnittstellen von Mikroelektronik, Chemie und Biologie ist Prof. Hierlemann vor wenigen Wochen mit dem renommierten deutschen Dechema-Preis der Max-Buchner Forschungsstiftung ausgezeichnet worden. Der Preis ist mit 20‘000 Euro dotiert und wird jährlich von der deutschen Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie (Dechema) vergeben.

Ein echtes Kopplungsstück
Sinnbild für Hierlemanns interdisziplinäre Forschung sind die von ihm entwickelten Computerchips, mit denen die elektrischen Signale von biologischen Zellen in Zellkultur gemessen werden können. So gross wie ein Einfrankenstück ist die Zellkulturschale, die auf einer Elektronikleiterplatte befestigt ist. An deren Rand sind Anschlüsse für eine Computerverbindung sichtbar, und in der Mitte der Schale befindet sich ein 2 mal 2 Millimeter grosses Sensorfeld mit – für das blosse Auge unsichtbar – 11‘000 honigwabenartig angeordneten Elektroden.

Forscher können in dieser Schale Zellen wachsen lassen, die elektrische Signale erzeugen, etwa Nervenzellen, und deren Signale messen. Von den 11‘000 Elektroden können sie 126 gleichzeitig ansteuern und somit bis zu126 Zellen abhorchen. Zudem ist es mit dem Chip möglich, eine einzelne Zelle mit einem elektrischen Puls anzuregen, und die durch den Puls hervorgerufenen Nervenzellenaktivität zu messen. Der Chip ist somit ein Interface, ein in beide Richtungen übertragendes Kopplungsstück zwischen belebter und digitaler Welt. Entwickelt worden ist er in enger Zusammenarbeit unter anderem von Elektroingenieuren, Mikrotechnologen und Zellbiologen.

Alles aus einer Hand
«Es ist ein grosser Vorteil des D-BSSE, dass diese interdisziplinäre Zusammenarbeit hier sehr einfach möglich ist», sagt Andreas Hierlemann. «Unter den Forschungsgruppen, die mit solchen Chips arbeiten, sind wir weltweit wahrscheinlich die einzigen, bei denen die ganze Bandbreite der Arbeiten, vom Elektronikdesign bis zu den biologischen Experimenten, in derselben Arbeitsgruppe gemacht wird.» Damit hätten sie sehr gute Erfahrungen gemacht. Wenn der Forscher, der die Elektronik des Chips entwickelt habe, direkt neben dem Biologen sitze, der damit Experimente durchführe, sei es sehr viel einfacher, den Chip laufend weiterzuentwickeln.

Die Entwicklung des Chips begann vor rund zehn Jahren. Mittlerweile kommt dieser auch an anderen Hochschulen und in der Industrie zum Einsatz. Eine Forschungsgruppe an der Universität Lyon nutzt den Chip beispielsweise zur Erforschung von Zahnschmerz, und die Pharmafirma Roche untersucht damit die Grundlagen von Gehirnerkrankungen, wie etwa der Schizophrenie.

Sehr hohe Auflösung
Forscher legen dazu Dünnschnitte des Gehirns von gesunden und kranken Ratten auf den Chip und können so quasi bildlich festhalten, wie sich die Ausbreitung elektrischer Signale im Gehirn gesunder und kranker Ratten unterscheidet. Auch können sie untersuchen, ob sich die Signalausbreitung in einem kranken Gehirn mit pharmakologischen Mitteln derjenigen von einem gesunden Gehirn angleichen lässt. Den Forschern steht so ein bildgebendes Verfahren zur Verfügung mit einer extrem hohen Zeit- und Ortsauflösung bis hin zu Komponenten einzelner Zellen.

In der Grundlagenforschung und beim Testen pharmakologischer Wirkstoffkandidaten sieht Hierlemann das Hauptanwendungsgebiet für seinen Chip. Derzeit stehen dabei Zusammenarbeiten mit Forschungspartnern im Vordergrund. Um den Chip zu kommerzialisieren, sei es noch zu früh, sagt der ETH-Professor. Er und seine Mitarbeiter sind derzeit daran, den Chip zu verbessern. Konkret soll die Messfläche und die Zahl der Elektroden verdoppelt werden, und es soll künftig möglich sein, 1000 anstatt nur 126 Elektroden gleichzeitig auszulesen.

Interdisziplinärer Werdegang
Nicht nur Hierlemanns Forschungsarbeit ist von Interdisziplinarität geprägt. Diese zieht sich auch wie ein roter Faden durch seinen akademischen Werdegang. Er studierte Chemie, fühlte sich aber von Anfang an zur physikalischen Chemie hingezogen, dem Grenzbereich von Chemie und Physik. In Forschungsaufenthalten in den USA kam die Mikrosensorik zu seinem Tätigkeitsgebiet hinzu. Hierlemann entwickelte Mikrosensorsysteme, mit denen chemische Stoffe in der Gasphase gemessen werden können. Er interessierte sich dabei immer stärker für die technologische Seite solcher Sensoren. Und seit er an der ETH Zürich tätig ist, verlagerte er seinen Fokus allmählich von chemischen Systemen hin zur Biologie und zu lebenden Zellen. Dass seine Arbeit nun mit dem Dechema-Preis ausgezeichnet worden sei, sei für ihn eine grosse Anerkennung, sagt er.

Der Artikel ist erschienen bei ETH Life von Fabio Bergamin.

DECHEMA-Preis der Max-Buchner-Forschungsstiftung
Dieser Preis wird vergeben für herausragende Forschungsarbeiten, die die Technische Chemie, die Verfahrenstechnik, die Biotechnologie und das Chemische Apparatewesen betreffen. Dabei werden besonders Arbeiten jüngerer Forscher berücksichtigt, die von grundsätzlicher Bedeutung sind und eine enge Verflechtung von Forschung und praktischer Anwendung zeigen

Die SmoColi Innovation – Bakterien als Rauchmelder

Studierende der ETH Zürich haben an der diesjährigen «iGEM Competition» für synthetische Biologie am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge den ersten Platz in ihrer Kategorie erreicht. Als Wettbewerbsbeitrag entwickelten sie E. Coli Bakterien, welche die Rauchkonzentration in einem Raum messen und ab einem gewissen Wert Alarm schlagen.

Beim iGEM-Wettbewerb gehe es darum, interessante Konzepte in einer innovativen Verpackung zu präsentieren, sagt Michael Eichenberger, Student der Biotechnologie an der ETH Zürich. Er ist Mitglied im Team SmoColi, das am diesjährigen Wettbewerb für synthetische Biologie am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge teilgenommen hat. Für seine Arbeit wurde das Team der ETH Zürich bereits in der Vorrunde mit einer Goldmedaille ausgezeichnet und erhielt von der Fachjury durchwegs positives Feedback für seine bahnbrechende Idee. Auch das Ziel, bei der Endrunde den Sieg in ihrer Kategorie nach Hause zu tragen, erreichten die Studierenden vom Departement für Biosysteme. Das Team aus Basel wird von Sven Panke und Jörg Stelling, beide Professoren am Departement für Biosysteme (D-BSSE), unterstützt, welche die Teilnahme der ETH Zürich am Wettbewerb seit sechs Jahren organisieren.

ETHZ_SmoColi

Der Wettbewerbsbeitrag von SmoColi waren genetisch veränderte E. Coli Bakterien, die in der Lage sind, bestimmte chemische Bestandteile von Zigarettenrauch wahrzunehmen, und ab einer bestimmten Konzentration mittels fluoreszierenden Proteinen Alarm zu schlagen. Die Bakterien befinden sich in einem Kanal mit Flüssigkeit und leuchten grün, falls Rauch detektiert wird. Diese leuchtende Bandbreite verschiebt sich im Kanal abhängig von der Rauchkonzentration. Wenn die Konzentration eine bestimmte Grenze überschreitet, werden die Bakterien rot: Der Rauchalarm ist ausgelöst. Die Idee sei der Gruppe beim Brainstorming für die europäische Vorrunde in Amsterdam gekommen. Als wir an Amsterdam dachten, dachten wir automatisch an Coffeeshops und an Rauch, erklären die Studierenden.

ETH Team SmoColi Team: Sabine Österle, Lukas Widmer, Sebastian Murmann, Laura Buzdugan, Michael Eichenberger und Irena Kuzmanovska

ETH Team SmoColi Team: Sabine Österle, Lukas Widmer, Sebastian Murmann, Laura Buzdugan, Michael Eichenberger und Irena Kuzmanovska


SmoColi setzt sich aus drei Studierenden des Studiengangs Computational Biology and Bioinformatics, zwei Studierenden der Biotechnologie und einer Studentin der interdisziplinären Naturwissenschaften zusammen. Die Studierenden der Bioinformatik kümmerten sich vor allem um die Modellierung des bakteriellen «Rauchdetektors» am Computer, während die Biotechnologen und die interdisziplinäre Naturwissenschaftlerin im Labor arbeiteten. Die zeitliche Belastung durch den Wettbewerb sei gross, sagen die Studierenden. Denn neben den vielen Nächten im Labor mussten die Mitglieder von SmoColi auch das normale Pensum ihres Studiums bewältigen.
Präsentieren und sensibilisieren

Die synthetische Biologie, bei der mittels genetischer Veränderungen Organismen mit neuen Funktionen geschaffen werden, ist eine relativ junge Disziplin der Biologie. Die grundsätzliche Idee der synthetischen Biologie ist, die Ingenieurwissenschaften mit der Biologie zu verbinden. Der iGEM-Wettbewerb will die Forschung in diesem Bereich bekannter machen, erklären die Studierenden. Deshalb präsentierten sie ihr Projekt im Rahmen des iGEM-Wettbewerbs dem Publikum.

Ob sie nach dem Wettbewerb in Boston weiter an ihrer Idee forschen werden, lassen die Studierenden im Moment noch offen. Das hängt davon ab, was wir nach dem Master machen werden, sagt Sebastian Murmann, Student der Biotechnologie. Der iGEM-Wettbewerb habe aber die Neugier in ihnen geweckt, sich weiterhin in der wissenschaftlichen Forschung zu betätigen.

Schweizer Proteomik-Leader Biognosys

Biognosys, ETH Ausgründung und Proteomik-Pionierin, erhält Risikokapital von erfahrenen Investoren, darunter Syngenta Ventures. Biognosys kann als erstes Unternehmen jedes Protein in biologischen Proben exakt und schnell messen. Dies eröffnet völlig neue Chancen für präzisere Diagnosen, personalisierte Medizin und intelligenten Pflanzenschutz.

Biognosys AG, die 2008 aus der ETH Zürich ausgegründete Pionierin für für personalisierte Protein-Analyste mittels Massenspektrometrie, meldete heute den Abschluss einer Series A Finanzierungsrunde von 2.7 Millionen Schweizerfranken mit erfahrenen Risikokapitalgebern. An der Runde beteiligten sich Hellmut Kirchner, 1983 Mitgründer des ersten deutschen Venturefonds TVM, Redalpine Capital I, welche 2009 die Seedrunde anführte, ZKB start-up finance, der Venturearm der Zürcher Kantonalbank, einige Privatinvestoren und Syngenta Ventures, die Corporate Venture Einheit des Agro-Chemie-Konzerns Syngenta. Ignacio Martinez wird Syngenta Ventures in Biognosys’ Aufsichtsrat vertreten. Ebenfalls dort Einsitz nehmen Hellmut Kirchner und Harry Welten, der bereits in mehreren Börsen notierten Biotech- und Pharmaunternehmen als Finanzchef gedient hat.

BIOgnoSYS_startup

“Der Abschluss dieser Finanzierungsrunde widerspiegelt das Vetrauen ins Biognosys Team und unsere Targeted-Proteomics-Technologie,” sagt Biognosys CEO Oliver Rinner. “Syngenta Ventures und die weiteren neuen Investoren sind eine grossartige Bereicherung für unser Unternehmen. Mit dem Abschluss der Series A Runde sind wir für die nächste Wachstumsphase finanziell bestens gerüstet.”

Personalisierte Medizin bis intelligenter Pflanzenschutz
Biognosys bietet eine Technologieplattform für Diagnostik-, Pharma-, Biotech- und Medizinaltechnik-Firmen. 2010 hat das ETH Spin-off für seine Targeted-Proteomics-Plattform zur Identifizierung und Messung von Proteinen bereits renommierte Kunden gewonnen wie Novartis, Pfizer, Integrated Diagnostics und Philips. Seit kurzem erforscht Biognosys auch mögliche Anwendungen im Bereich intelligenter Pflanzenschutz.

BIOgnoSYS

Biognosys AG wurde 2008 aus der ETH Zürich ausgegründet von den ETH Forschern Johan Malmström, Oliver Rinner, Philipp Antoni und Prof Ruedi Aebersold, der den wissenschaftlichen Beirat des Spin-offs präsidiert. 2010 hat das Team zur sensationellen Entschlüsselung des kompletten humanen Proteoms beigetragen und sich die Kommerzialisierungsrechte gesichert. Biognosys ist führend in der massenspektrometrischen Proteinmessung. Ihre Plattform der 2. Generation für personalisierte Proteomik, so genanntes scheduled multiple reaction monitoring (MRM), kann Proteine jedes Organismus bei unterschiedlichen Bedingungen auf einer Multiplex Skala quantifizieren und hat das Potenzial, alle Life Science Bereiche zu revolutionieren. Biognosys bietet Technologietransfer, Forschungszusammenarbeit und Tools für Forscher, die tiefere Kosten und bessere Produkte anstreben.

VirtaMed AG – die Innovative Simulation für Knieoperationen

Knieoperationen gehören zu den häufigsten chirurgischen Eingriffen. Mit dem vom ETH Spin-off VirtaMed AG entwickelten Simulator können Ärzte jetzt die komplexen Operationen üben.

Rund vier Millionen Arthroskopien werden weltweit jährlich durchgeführt, schätzt die amerikanische Orthopaedic Society. Bei Männern zwischen 15 und 64 sowie bei Frauen zwischen 45 und 64 gehören die Eingriffe zu den häufigsten Operationen überhaupt. Entsprechend häufig wird operiert, meist per Arthroskopie. Bei der minimalinvasiven Methode führt der Chirurg durch einen kleinen Kanal das benötigte Werkzeug ein. Er beobachtet seine Aktionen mit Hilfe einer winzigen Kamera, die durch einen zweiten Kanal in das Innere des Knies gelangt.

Zusammenspiel von physischem Modell und Software-Simulation.

Zusammenspiel von physischem Modell und Software-Simulation.

Eingriffe an Gelenken sind nicht risikolos. Eine Studie der deutschen Krankenversicherung KKH Allianz kommt zum Schluss, dass in einem Viertel der untersuchten Spitäler die Komplikationsrate bei Hüft- und Knieoperationen bei über fünf Prozent liegt. Eine wichtige Ursache, so die Studie, ist mangelnde Erfahrung des behandelnden Chirurgen. Spitäler mit höheren Fallzahlen erreichen deutlich bessere Ergebnisse als der Durchschnitt.

Gerade für Nachwuchschirurgen ist es allerdings schwierig, die nötige Erfahrung zu sammeln. Bisher liessen sich Knieoperationen realitätsnah nur an Leichen üben. Diese stehen aber nicht im erforderlichen Mass zur Verfügung. Deswegen bleibt oft nichts anderes übrig, als bei vermeintlich einfachen Fällen am realen Patienten zu üben. Dies setzt junge Ärzte unnötig unter Druck und erhöht das Risiko für den Patienten.

virtamed

Stefan Tuchschmid, CEO des mit dem KTI-Start-up-Label ausgezeichneten ETH-Spin-offs VirtaMed AG, hat sich vorgenommen, die unbefriedigende Situation zu lösen. «Wir haben schon bei der Firmengründung 2007 einen Simulator für Arthroskopien geplant», sagt der Jungunternehmer. 2009, nach der Entwicklung von zwei leichter zu konstruierenden Simulatoren für Gebärmutterspiegelungen und Prostata-Operationen, ging er das Thema an (siehe ETH Life). Mit dem Institut für Bildverarbeitung der ETH Zürich, dem Universitätsspital Balgrist und der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Winterthur fand er die idealen Partner für ein KTI-Projekt.

In nur zwei Jahren entwickelte das sechsköpfige Projektteam einen funktionsfähigen Prototypen. Er verblüfft nicht nur Laien. Als die VirtaMed den Prototypen des Simulators im Juni am Kongress der Schweizer Gesellschaft für Orthopädie in St. Gallen vorstellte, waren einige Kongressteilnehmer kaum mehr vom Simulator wegzubringen.

Der Prototyp besteht neben der Virtual Reality Software aus einem handelsüblichen PC und der Nachbildung eines menschlichen Knies aus Kunststoff. In das Knie können Chirurgen wie bei realen Arthroskopien eine kleine Videokamera und verschiedene Instrumente einführen. Auf dem Bildschirm sieht der Arzt vermeintlich das Bild, welches die Kamera aufnimmt. Doch zu sehen ist nicht das Innere des Kunststoffknies, sondern ein durch die Software simuliertes Bild eines Knies.

«Die Simulation ist wesentlich realitätsnaher, als es die Aufnahme des Modells wäre», erklärt Stefan Tuchschmid. Alle Elemente des Gelenks, von Knochen und Knorpeln über die Bänder bis zum Meniskus, tauchen auf dem Bildschirm auf und verhalten sich wie in der Realität. Der dünne Meniskus etwa zittert leicht, wenn der Chirurg ihn mit einem Instrument berührt.

Zudem wird der Nutzen durch strukturierte Trainingsprogramme gesteigert, bei denen der Chirurg spezifische Aufgaben erledigen muss. Dabei können wie bei realen Operationen jederzeit Komplikationen auftreten. Die Software überwacht die Aktionen des Arztes und erstellt eine Auswertung seiner Fähigkeiten.

«Die grösste Herausforderung bei der Entwicklung war, den notwendigen Rechenaufwand für die Simulation in Echtzeit zu begrenzen», erklärt ETH-Dozent Matthias Harders vom Institut für Bildbearbeitung, der das Projekt von der wissenschaftlichen Seite geleitet hat. Deformationen von weichen Materialien sind immer schwierig zu simulieren, deswegen finden sie auch zum Beispiel in Computerspielen kaum statt. Hinzu kommt die Komplexität des menschlichen Knies.

Der grundsätzliche Trick, mit dem die ETH-Wissenschaftler die Herausforderung meisterten, besteht in der Konzentration aufs Wesentliche: «Unser Programm rechnet nur dort, wo es auf dem Bildschirm zu Veränderungen kommt», erläutert Harders. Nach Abschluss des Projekts steht nun noch die Industrialisierung an. 2012 wird VirtaMed den Kniesimulator auf den Markt bringen. Dieser ist entsprechend der Häufigkeit von Knieoperationen gross. Stefan Tuchschmid schätzt ihn auf mehr als 80 Millionen Franken.

Hier geht es zu weiterern ETH Spin-offs.

novena – die Schweizer Elektro-Rennwagen Innovation

Dieser Elektro-Rennwagen ist blitzschnell: Mit «novena» haben Studierende der ETH Zürich und der Hochschule Luzern einen Beschleunigungs-Rekord aufgestellt.

In nur 3,752 Sekunden raste «novena», der Rennwagen des AMZ Racing Team, an der Formula Student Austra in Spielberg aus dem Stand heraus über die 75 Meter lange Strecke. Das ist die schnellste jemals an einer Formula Student gefahrene Zeit.

AMZ

Auch im Langstreckenrennen über 22 Kilometer mit Fahrerwechsel konnte sich das Schweizer Team, das aus Studierenden der ETH Zürich und der Hochschule Luzern besteht, gegen die Konkurrenz behaupten und erreichte die zweitschnellste Zeit. Trotz einer Zeitstrafe von zwei Minuten reichte es aufgrund des niedrigen Verbrauchs zum dritten Gesamtrang in der Wertung «Endurance and Efficiency».
Das ist eine Hervorragende Ingenieurleistung.

Weiter würdigten Experten aus der Automobilindustrie und Formula-Student-Alumni die Ingenieursleistung des Schweizer Teams. Resultat: zweiter Rang in der Kategorie «Engineering Design». Dank diesen hervorragenden Leistungen ging der Gesamtsieg in der Kategorie Elektrofahrzeuge denn auch klar an den AMZ, der auch einen Grossteil der Benziner auf die hinteren Ränge verwies.

An der Formula Student Austria vom vergangenen Wochenende traten 30 Konkurrenten gegeneinander an, die unterschiedliche Antriebskonzepte einsetzten Das Zürcher Rennauto besticht durch seine beiden, von den Studierenden entwickelten Elektromotoren von je 35 Kilowatt Leistung sowie konsequentem Leichtbau. Das Auto wiegt nur 181 Kilogramm.

Am kommenden Wochenende muss sich «novena» in Deutschland auf dem Hockenheimring bewähren: Bei der zweiten Ausgabe der Formula Student Electric tritt der AMZ gegen dreissig andere Elektro-Rennautos an.

«Novena » ist die italienische Bezeichnung für den Nufenenpass. Genauso steil wie die Felswände dieses Gebirges verlief die Karriere des AMZ-Racing-Teams. Das Debut gaben die Studenten im Jahr 2007 mit einem Vierzylinder-Benziner. Schon ein Jahr darauf erreichten sie den beachtlichen zweiten Platz in Silverstone. 2009 setzte der AMZ auf den Treibstoff Bioethanol und wurde – erneut in Silverstone – zum «Winner Dynamic Events» gekürt. Daraufhin wandte sich das Team vom Verbrennungsantrieb ab und wechselte auf einen Elektromotor. Diese Entscheidung war richtig, denn 2010 gewannen sie sechs Preise, darunter die Auszeichnung für «most effective / innovative design in engineering.»

Auch für dieses Jahr steckt sich der AMZ hohe Ziele. Mit dem «Novena» will der Verein zu den Top-Teams der internationalen Formula Student gehören. Mit ihrem Elektrorennwagen wollen sie erneut schneller sein als die besten Verbrennfahrzeuge. Viel Wert wurde dabei auf die Gewichtsreduktion gelegt. So ist der «Novena» rund zehn Prozent leichter als das letztjährige Modell. War 2010 der Motor noch eingekauft, hat sich das Team in diesem Jahr dafür entschieden, diesen selbst zu bauen. Und das Resultat kann sich sehen lassen. Fast lautlos schiesst der schwarz-weisse Pfeil über den Asphalt, mit dreieinhalb Sekunden beschleunigt das Auto von null auf hundert. Bemerkenswert ist auch die Wendigkeit des Elektroboliden.

Der «Akademische Motorsportverein Zürich» wird von Studenten der Fachrich­tungen Maschinenbau und Elektrotechnik der ETH Zürich und Studenten der Hochschule Luzern Technik & Architektur (Elektrotechnik und Wirtschaftsinge­nieure), der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften und der Zürcher Hochschule der Künste getragen. Weiterhin arbeitet der AMZ mit ver­schiedenen Instituten und Labors der ETH Zürich und weiteren Schweizer Hoch­schulen zusammen.

Der Verein bietet Studenten eine Plattform um das in der Theorie erarbeitete Ingenieurswissen am Beispiel eines hochkomplexen Produktes anzuwenden. Dabei machen sie wichtige Erfahrungen in den Bereichen Teamführung, Innova­tions- und Qualitäts-management, Kostenkontrolle, Projekt- und Produktdoku­men­tation sowie Risikokontrolle.

Das Projekt finanziert sich zu 100% aus Sponsorenbeiträgen.
Durch das praxisnahe Arbeiten während zwei Semestern lernen die angehenden Ingenieure mit Faktoren wie begrenzter Zeit und Geld wirtschaftlich umzugehen. Ausgestattet mit den Grundlagen in klassischen Maschinenbaufächern stellen sich die teilnehmenden Studenten der Aufgabe das Gelernte geschickt und präzise anzuwenden.

Neptun wird ETH-Spin-off

Seit dem Jahr 2001 bietet «Projekt Neptun» Studierenden, Mitarbeitenden und Instituten der Schweizer Hochschulen Laptops zu günstigen Konditionen an. Ab dem 1. August wird «Neptun» als ETH-Spin-off weitergeführt.

Ein Studium ohne Computer ist heute undenkbar: Arbeiten schreiben, Prüfungstermine checken, Vorlesungen online anschauen, Freunde auf Facebook kontaktieren – während vor Jahren ein PC nur zu Hause stand, ist der Laptop an den Hochschulen zum täglichen Begleiter geworden. Obwohl Laptops heute viel günstiger sind, ist ein leistungsstarker Rechner mit der dazu gehörenden Software für Studierende immer noch eine grosse Investition. Abhilfe schafft hier das «Projekt Neptun», das Notebooks samt Software und technischem Support zu günstigen Preisen anbietet. Bezugsberechtigt sind Studierende, Mitarbeitende und Institute verschiedener Schweizer Hochschulen. Verkauft werden die Rechner zwei bis drei Mal pro Jahr über das Internet, den sogenannten Verkaufsfenstern.

neptun

Stonepine Labs gegründet
Doch seit dem ersten Testlauf im Jahr 2000 hat sich der Computermarkt sehr verändert. Neue günstige Online-Anbieter beherrschen den Markt und stehen in direktem Wettbewerb zu «Neptun». «Damit sich „Projekt Neptun“ den Marktgegebenheiten anpassen kann, haben wir uns entschlossen, es in ein Spin-off zu überführen», sagt Dordaneh Arangeh, Leiterin ETH IT-Portfoliomanagement. Ab dem 1. August firmiert das Spin-off unter dem Namen «Stonepine Labs». Ende August bezieht das Unternehmen an der Sonneggstrasse 28 in Zürich neue Räume. Geleitet wird die Firma von den bisherigen Neptun-Teammitgliedern Lisa von Boehmer und Dominik Candreia.

Für Neptun-Kunden ändert sich nicht viel: Die bisherigen Dienstleistungen und Bestellverfahren bleiben bestehen. So werden die Geräte wie bisher umfassend getestet und evaluiert. Neben der Batterielaufzeit, dem Gewicht, der mechanischen Robustheit untersucht Neptun unter anderem auch die W-LAN-Fähigkeit, die Software und die Leistung, um einen hohen Qualitätsstandard sicherzustellen. Alle von Neptun empfohlenen Laptops (ausser Netbooks) haben eine 3-Jahres-Garantie und ein umfassendes Support-Paket. «Wir planen auch Bildschirme in unser Sortiment aufzunehmen. Im Moment laufen gerade die ersten Evaluationen», sagt Dominik Candreia. Das nächste Verkaufsfenster öffnet bereits am 5. September und damit eine Woche früher als bisher. «Damit können Studierende schon vor dem Semester einen Rechner bestellen und mit dem neuen Gerät ins Studium starten», betont Candreia.
VSETH beteiligt

Da sich «Projekt Neptun» vor allem an Studierende richtet, beteiligt sich der Verband der Studierenden an der ETH (VSETH) an der neuen Firma. Für VSETH-Präsident Jannick Griner ist dieses Engagement eine strategische Entscheidung: «Neptun soll nah an den Studierenden bleiben, daher engagieren wir uns langfristig im neuen Spin-off». Studierende werden bei «Neptun» auch zukünftig mitarbeiten, ob beim Testen oder im Support.

Projekt Neptun ist auch bei Facebook vertreten.

Skype Gründer Zennström bei venture ideas in Zürich

Richtig Unternehmerluft schnuppern und sich von der Idee eines eigenen Unternehmens begeistern lassen. Das geht nirgends so gut wie bei venture ideas. Zum 11. Mai findet sich dafür an der ETH Zürich ein bekannter Unternehmer mit Weltformat ein: Niklas Zennström, Mitgründer von Skype und heutiger CEO vom Atomico Ventures. Als Teil des Open Office Programms der Investmentfirma mit weltweit sechs bis acht Besuchen pro Jahr in ausgewählten Städten, wird der bekannte Entrepreneur und Investor in diesem Rahmen exklusiv nach Zürich kommen. Für innovative Startups, Geschäftsleute und Studenten eine sehr gute Gelegenheit wichtige Kontakte zu knüpfen.

Wie startet man mit seinem Startup so richtig durch? Und wie komme ich an Gründungskapital? Die Beispiele und Geschichten erfolgreicher Jungunternehmer dienen immer wieder der Inspiration für die Senkrechtstarter von morgen. Für den heutigen «venture ideas» Event am 11. Mai können zwei Startup-Vertreter der Spitzenklasse präsentiert werden: Stéphane Doutriaux, Gründer des Erfolgsstartups Poken und Niklas Zennström, Mitgründer von Skype und CEO von Atomico Ventures, werden einige ihrer Erfolgsgeheimnisse verraten und in einer Podiumsdiskussion die Fragen des Publikums beantworten. Ausserdem können natürlich interessante Kontakte geknüpft werden. Die Veranstaltung ist kostenlos und findet im ETH Hauptgebäude im Raum E7 von 17.00 – 18.30 Uhr mit anschliessendem Apéro statt.

Niklas Zennström ist das beste Beispiel für einen Investor und Entrepreneur in einer Person und erschien 2006 im Times Magazine als einer der 100 einflussreichsten Menschen der Welt. Bekannt wurde er durch die Mitentwicklung und Gründung von Skype. Dort war er bis 2007 als CEO tätig. Als Gründer von Atomico Ventures ist er heute CEO einer international tätigen Venture Capital Firma, die in innovative High-Tech-Startups investiert. Als Teil des Open Office Programms, das die Investmentfirma zuletzt nach Helsinki, Kopenhagen, Dublin oder Asien gebracht hat, macht Zennström nun Halt in Zürich. Dort soll das Netzwerk um weitere interessante Startups, Business Angels und Entscheider erweitert werden. Denn für Atomico Ventures braucht ein Startup nicht aus dem Silicon Valley zu kommen. So sind die Investoren oft selbst auf der Suche nach den besten Ideen der Welt, noch bevor sie überhaupt für Kapital angefragt werden. Entrepreneurship soll damit flächendeckend unterstützt und aktiv dafür ermutigt werden. Dies wird auch eins der Hauptanliegen von Niklas Zennström an jenem Abend an der ETH Zürich sein. Aber auch für technische oder unternehmerische Fragen aus dem Publikum wird er sich Zeit nehmen.

Neben Niklas Zennström wird auch Stéphane Doutriaux, CEO and Gründer von Poken zu Wort kommen. Seit der Gründung im Jahr 2007 hat Poken aus Lausanne die Welt des Networkings mit seinem Gadget, welches Kontaktdaten der Besitzer austauschen kann, revolutioniert. Mit der digitalen Visitenkarte hat Doutriaux schon zahlreiche Startup-Awards gewonnen, wie den Swiss ICT Awards oder Techcrunch Europe Awards.

Hier der Link zur Anmeldungen für das Event von venture ideas, Heute am 11.05.2011.

venturelab

venturelab ist das kostenlose Startup-Training der Kommission für Technologie und Innovation KTI. Das Angebot trägt unterschiedlichsten Bedürfnissen Rechnung und reicht von Motivationsevents für unternehmerisch Interessierte über Semesterkurse für Hochschulangehörige bis zu intensiven Strategie-Workshops für Hightech-Startups. Die 20 besten Startups reisen jährlich als Schweizer Startup-Nationalmannschaft für ein zehntägiges Business-Development-Programm nach Boston. Seit der Lancierung im Mai 2004 hat venturelab mehr als 2’115 Kursmodule in allen Landesteilen der Schweiz durchgeführt. Insgesamt haben über 16’000 Hochschulangehörige und innovative Unternehmer/innen in den Workshops von venturelab an ihren Startup-Projekten gearbeitet. Einzigartig an allen Ausbildungsmodulen ist die unmittelbare Nähe zur Praxis: Die Startups werden von erfahrenen Unternehmern als Trainer begleitet. Das garantiert, dass das vermittelte Know-how im Startup-Alltag direkt umgesetzt werden kann.