Oki und Pepperprint stellen Peptiddrucker für Biochips vor

Oki stellt diese Woche zusammen mit der Firma Pepperprint, einem Ableger des Deutschen Krebsforschungszentrums, auf der Medizinfachmesse Medica 2009 ein Gerät für den Peptiddruck vor. Peptide sind kurze, aus Aminosäuren aufgebaute Proteinfragmente. Einsatzgebiete des Druckgeräts sind die Forschung zur Krankheitsdiagnostik und der Wirkstoffentwicklung.

Beim Peptiddruck werden Aminosäuren mikrometergenau in mehreren Schichten übereinander auf Glas gedruckt. So entstehen Biochips. In der Funktionsweise unterscheidet sich das Gerät nicht grundlegend von einem Desktop-Drucker. Jedoch druckt es mit Aminosäuren anstelle von Tonermaterial und nutzt als Medium Glas statt Papier. Außerdem ist es fünfmal so groß, denn während ein normaler LED-Drucker vier Druckwerke für vier Farben (CMYK) benutzt, muss der Peptiddrucker für die 20 Aminosäuren, aus denen die Peptide aufgebaut sind, auch zwanzig Druckwerke besitzen.

„Mehr als 15 Jahre lang gab es keine effiziente und kostengünstige Methode zur Herstellung von Biochips – der Peptiddrucker macht das bisherige Fertigungsverfahren nun über hundertmal günstiger“, sagt Volker Stadler, Geschäftsführer von Pepperprint. Derzeit verbesserten die Geräte die Effizienz um den Faktor 20, der Faktor hundert werde in einer der nächsten Generationen erreicht.

Das eröffne ein ganz neues Feld an Möglichkeiten, die bisher aus finanziellen Gründen nicht bestanden hätten, so Stadler. Mit den mittels Peptiddrucker erstellten Biochips könnten forschende Ärzte in Instituten oder Kliniken künftig beispielsweise Schnelldiagnosen direkt durchführen, statt sie zu Tests in Speziallabore zu schicken. Und die Pharmaindustrie könnte schneller und effizienter an Medikamenten forschen. Außerdem ließen sich aufgrund der hohen Dichte künftig mehrere Krankheiten auf einem Biochip erfassen.

Das Patent für das Verfahren liegt bei der Heidelberger Firma Pepperprint. Sie entschied sich für LED-Technologie von Oki und machte diese in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) einsatztauglich. Bei der Auswahl der Technologie im Jahr 2002 gaben den Ausschlag laut der Heidelberger Firma die von den Japanern entwickelten Belichtungseinheiten, der modulare Aufbau der Drucker, deren Auflösung von 1200 dpi und deren Fähigkeit, im Single-Pass-Verfahren zu drucken, bei dem das Medium nur einmal und auf einem geraden Weg durch das Druckgerät läuft.

Prototypen sind funktionsfähig und im Einsatz. Die erzeugten Biochips lassen sich mit bereits verfügbaren Analysegeräten untersuchen. Die Serienreife und der Beginn der kommerziellen Vermarktung sind für März 2010 vorgesehen. Bei der Vermarktung wollen Oki und Pepperprint zusammenarbeiten. Die beiden Unternehmen gehen mittelfristig von einem Marktvolumen von drei Milliarden Euro pro Jahr aus.