Pressemitteilungen

August 2021

  • Automatisierte chemische Synthese - Zuverlässige Herstellung und zügiger Erkenntnisgewinn
    KIT investiert rund vier Millionen Euro in Anlage zur automatisierten Synthese – Effiziente Prozesse sollen die Entwicklung innovativer Materialien beschleunigen 

    In der automatisierten Anlage sollen neue Materialien für die Wirkstoffforschung und die Materialwissenschaften durch eine Kombination aus etabliertem Equipment und Open-Hardware-Komponenten hergestellt werden. (Foto: Patrick Hodapp, KIT)

     

    Eine der modernsten Infrastrukturen zur automatischen Prozessführung in der Chemie baut das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gemeinsam mit der BASF SE auf: Die Anlage wird zunächst neue Substanzen parallelisiert für Anwendungen in Bereichen von Biologie bis Materialwissenschaften herstellen. Langfristig wird die Anlage auch ein Hochdurchsatzverfahren für chemische Reaktionen ermöglichen. In dieses Projekt investiert das KIT rund vier Millionen Euro. Die Anlage ist in der Karlsruhe Nano Micro Facility (KNMFi) angesiedelt und wird internen sowie externen Forschenden offenstehen.
     

    Die Entwicklung von automatisierten Anlagen für chemische Reaktionen zum Herstellen neuer Materialien für verschiedene Anwendungen in Biomedizin, Pharmazie, Elektronik und vielen weiteren Bereichen ist Ziel von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern weltweit. „Solche Syntheseanlagen erlauben es, chemische Reaktionen dank automatisierter Abläufe reproduzierbar und standardisiert durchzuführen, ohne dass Menschen Chemikalien ausgesetzt werden“, erklärt Professor Stefan Bräse, Direktor am Institut für Biologische und Chemische Systeme (IBCS) des KIT. „Zudem erhöhen automatisierte Prozesse den Durchsatz von Reaktionen und damit die Effizienz der Forschungsvorhaben. Dies führt schneller zu neuen Erkenntnissen.“
     

    Das KIT investiert in den kommenden zwei Jahren rund vier Millionen Euro in die Entwicklung einer Anlage zur automatisierten Synthese von neuen chemischen Substanzen. Die Anlage wird in der KNMFi angesiedelt, um interessierten internen wie externen Forscherinnen und Forschern dauerhaft Zugang zu einer der modernsten Infrastrukturen zur automatischen Prozessführung in der Chemie zu ermöglichen. Als strategischer Partner wird die BASF in der Anlage Projekte beispielsweise zur Identifizierung neuer Wirkstoffe für die Landwirtschaft durchführen.
     

    Modularer Aufbau erleichtert künftige Erweiterungen
     

    In diesem Vorhaben fließen mehrere Projekte zusammen, die Forschende im Arbeitskreis von Stefan Bräse und weitere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT vorbereitet haben. Die Anlage wird, wo immer möglich, Komponenten freier Hardware und Software integrieren, um eine transparente Entwicklung und eine spätere Nutzung auch durch andere Forschende zu ermöglichen. Zudem werden die einzelnen Komponenten des Systems modular zusammengefügt, sodass sich künftige Erweiterungen unkompliziert verwirklichen lassen. Das KIT ist in verschiedenen Konsortien der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) engagiert, insbesondere auch in der auf Chemie spezialisierten NFDI4Chem. Eine enge Abstimmung mit den Konsortien und die Implementierung der in der NFDI4Chem entwickelten Software und Standards innerhalb der Anlage wird eine langfristig nachhaltige Forschung gewährleisten und die Bereitstellung von Forschungsdaten nach gängigen Best Practice-Modellen fördern.
     

    Prozessführung, Robotik, Softwareentwicklung und Konstruktion wirken zusammen
     

    Zunächst soll die Syntheseanlage auf Vorhaben in der organisch-synthetischen Chemie ausgerichtet werden: Sie soll kleine organische Moleküle von rund zehn Milligramm bis zu mehreren Hundert Milligramm herstellen, beispielsweise für chemische Zwischenprodukte oder pharmazeutische Wirkstoffe. Künftig soll die Anlage aber auch flexibel genutzt werden können und Reaktionen in kleinem Maßstab durchführen, damit Forschende in einem parallelisierten Verfahren viele Reaktionen gleichzeitig untersuchen können. Für beide Anwendungsfälle bringt die BASF weitreichende Expertise in das Projekt ein, denn das Unternehmen betreibt bereits eine automatisierte Hochdurchsatz-Plattform an seinem Hauptstandort in Ludwigshafen. „Wir freuen uns sehr auf die Zusammenarbeit mit den beteiligten Gruppen des KIT“, sagt Andy Wieja, Team Leader Combinatorics & Thermal Characterization bei der BASF. „Die Entwicklung neuer Technologien am KIT wird neue Impulse für die Synthesevorhaben und Prozessautomation in der BASF liefern und so die Forschung und Entwicklung für künftige Innovationen beschleunigen.“ 
     

    Das Projekt bringt Expertinnen und Experten für Prozessführung, Robotik, Softwareentwicklung und Konstruktion zusammen, um modernste Technologien und etablierte Prozesse zu kombinieren. Weitere Partner aus der Forschung wie aus der Industrie sind willkommen.
     

    Weitere Informationen zum Institut für Biologische und Chemische Systeme – Funktionelle molekulare Systeme (IBCS-FMS): https://fms.ibcs.kit.edu
     

    Details zur Karlsruhe Nano Micro Facility (KNMFi): https://www.knmf.kit.edu 
     

    Informationen zur Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI): https://www.nfdi.de 
     

    Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 600 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 23 300 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Das KIT ist eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.

    Link zur KIT Pressemitteilung: https://www.kit.edu/kit/pi_2021_072_automatisierte-chemische-synthese-zuverlassige-herstellung-und-zugiger-erkenntnisgewinn.php

 

Januar 2021

  • Materialforschung: Der nächste Schritt im 3D-Druckverfahren
    Forschende am KIT erweitern mit neuen Funktionsmaterialien die Möglichkeiten

    Link zur KIT Pressemitteilung: https://www.kit.edu/kit/28328.php



     

Dezember 2020

  • Werfen Sie einen Blick auf unser neuestes Advanced Materials Paper zum Thema "Assembly of Multi-Spheroid Cellular Architectures by Programmable Droplet Merging". Dies ist eine sehr interessante Methode zur Herstellung von Arrays komplexer Multi-Sphäroid-Architekturen (Mikrogewebe) durch Verschmelzen von Nanoliter-Tröpfchen, die einzelne Sphäroide enthalten. Doppelspheroide oder sogar bis zu 4 Spheroide können kontrolliert miteinander verschmolzen werden. Verschiedene Zelltypen können in solchen Strukturen kombiniert werden (siehe Bilder unten).
    Ich glaube, dass dies sehr nützlich für Tissue-Engineering-Anwendungen, das Studium von Zell-Zell-Interaktionen, Zellsignalisierung, Zellexperimente in 3D usw. sein wird. Herzlichen Glückwunsch an Haijun!
    https://doi.org/10.1002/adma.202006434

       

 

Februar 2020

  • Herzlichen Glückwunsch an Maximilian Benz zum Carl-Roth-Förderpreis der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) für seine Arbeiten zur Miniaturisierung der chemischen Synthese und der biologischen Experimente.

 

 

Juli 2019