Der Meister der Miniaturisierung: Andreas Manz als Finalist für Europäischen Erfinderpreis 2015 nominiert

• Europäisches Patentamt (EPA) ehrt Schweizer Pionier der Mikrofluidik und geistigen Vater der Chiplabor-Technologie mit Nominierung für europäischen Innovationspreis
• Andreas Manz revolutioniert Analysetechnik mit Erfindung des „Labors auf einem Chip" Manz ebnet Weg für Miniaturisierung von medizinischen, biologischen und chemischen Analysen
• Weltweite Anwendung der bahnbrechenden Innovation in Arzneimittelforschung, Diagnostik und zur Prävention von Krankheiten
• EPA-Präsident Battistelli: „Andreas Manz hat sich historische Verdienste um die Chiplabortechnik erworben, die sehr viel schnellere und kostengünstigere Labortests möglich macht."

München/Zürich, 21. April 2015 -- Medizinische, biologische oder chemische Analysen in Millimeter kleinen Mikrolaboren so durchzuführen, dass sie innerhalb von Sekunden Ergebnisse liefern - dank des Erfindungsreichtums des Schweizer Wissenschaftlers Andreas Manz ist dies heute Realität. Der promovierte Chemiker gilt als Pionier auf dem Forschungsgebiet der Mikrofluidik und geistiger Vater der Chiplabor-Technologie, mit der sich Laborprozesse im Miniaturformat auf einem winzigen Träger durchführen lassen. Manz hat mit seiner Erfindung eine technologische Revolution losgetreten, deren Folgeentwicklungen heute weltweit zum Einsatz kommen, beispielsweise in Forschungseinrichtungen, wo Lab on a Chip-Systeme in der Gen- und Zellanalyse breite Anwendung finden, oder in modernen Glucose-Messeinheiten, die Diabetikern den Alltag erleichtern. Nicht weniger bahnbrechend ist die Nutzung der Technologie für Schnelltests zur Prävention von Erbkrankheiten per USB-Stick.

„Andreas Manz hat dank seines Ideenreichtums den Weg für einen tiefgreifenden technischen Fortschritt geebnet", sagte EPA-Präsident Benoît Battistelli bei der Bekanntgabe der Finalisten für den Europäischen Erfinderpreis 2015. „Er hat entscheidenden Anteil daran, dass wir heute immer mehr Anwendungen nutzen können, die Krankheiten schneller und kostengünstiger erkennen. Dadurch ergeben sich ganz neue Möglichkeiten für die frühzeitige Therapie und Prävention von Erkrankungen."

Von der Fliege zum Mikrolabor

Bereits in seiner Kindheit war der Chemiker davon fasziniert, wie die Natur im mikroskopisch kleinen Bereich ein größtmögliches Maß an Effizienz erreicht: Das komplexe Verhaltensrepertoire sowie Form und Funktion von Insekten begeisterten Manz so sehr, dass er zeitlebens daraus Ideen für Miniatur-Analysesysteme schöpfte. Dabei sah er im Verhalten kleiner Mengen von Flüssigkeit auf engstem Raum (Mikrofluidik) einen Schlüssel zu schnelleren und noch kleineren Anwendungen.

Das akademische Fundament für die Umsetzung dieses Grundgedankens legte Manz während seines Chemiestudiums an der ETH Zürich. Der technologische Durchbruch gelang ihm, nachdem er seinen Doktortitel abgeschlossen und als Forscher bei Ciba-Geigy (heute Novartis) begonnen hatte, wo er 1990 das erste miniaturisierte Gesamtanalysesystem (μTAS) entwickelte. Seinerzeit bedeutete dies eine technologische Sensation, denn auf dem nur wenige Millimeter großen „Chiplabor", für welches Manz bereits existierende Mikrochiptechnik aus der Mikroelektronik mit chemischen Trenn-und Nachweisverfahren (Elektrophorese, Fluoreszenz) verbunden hatte, war erstmals eine ganze Sequenz von Laborprozessen auf einem Chip untergebracht. Mit Hilfe des Geräts ließ sich beispielsweise ein kleiner Tropfen Blut in Sekundenschnelle analysieren - ein zuvor undenkbarer Schritt. Heute gewinnt man dank der Manz‘schen Innovation Informationen aus medizinischen oder biochemischen Analysen bereits 100mal schneller als zuvor, künftig erscheint sogar der Faktor 10000 möglich.

Das Chiplabor (lab-on-a-chip) des Schweizers gilt inzwischen als Synonym für die fortschreitende Miniaturisierung von Analyse-Systemen und Mikrochips mit integrierten Pumpen, Ventilen und Kanälen. Dem Markt der Chiplabortechnologie wird laut einem Marktbericht von 2011 ein Volumen von 7,8 Milliarden Euro bis 2016 prognostiziert. Einem Bericht von 2014 zufolge wird dieser Markt zwischen 2014 und 2019 um 18 Prozent wachsen.

Kleinformatige Analysegeräte für Regionen ohne medizinische Infrastruktur

Die Mikrolabortechnik hat das Potential, in Gegenden mit geringen medizinischen Ressourcen und schlecht ausgestatteten Kliniken schnelle Point-of-Care-Diagnosen vor Ort zu ermöglichen. Diese könnten Millionen von Menschen das Leben retten, weil sich mit ihrer Hilfe Pandemien oder Volkskrankheiten frühzeitig und sogar präventiv bekämpfen ließen. Auf Grundlage der Manz‘schen Technologie befinden sich gegenwärtig zum Beispiel Mikrosysteme für die Frühdiagnose von HIV-Infektionen, Malaria, dem Dengue-Fieber oder Erbkrankheiten in der Entwicklung.

Schillernder Erfinder und Forscher

Manz, heute Mitarbeiter des Korea Institute of Science and Technology in Saarbrücken (KIST Europe) und Professor an der Universität des Saarlandes, blickt auf eine lange Karriere als Forscher zurück: Nach Stationen im Forschungslabor von Hitachi in Japan und der Tätigkeit bei Ciba-Geigy nahm er eine Professur am Imperial College in London an, wo er das Zeneca-SmithKline Beecham Centre for Analytical Chemistry leitete. Währenddessen war er zudem als wissenschaftlicher Berater für drei Unternehmen aus der Chiplabortechnologie tätig, von denen er eines selbst gegründet hatte. Im Jahr 2003 wechselte Manz nach Deutschland und leitete bis 2008 das Deutsche Institut für analytische Wissenschaften (ISAS) in Dortmund.

Im Laufe seiner Karriere verfolgte Manz hoch innovative Ideen, wie etwa die Entwicklung von Analysetechniken, welche Van-de-Graaff-Generatoren mit mikrofluidischen Systemen verbinden. Sein Erfindungsreichtum ist in rund 40 Patenten dokumentiert, die im Wesentlichen auf ihn zurückgehen, und schlug sich auch in mehr als 250 wissenschaftlichen Publikationen nieder - unter anderem in einer bahnbrechenden Abhandlung zum neuen Konzept der chemischen Gesamtanalysesysteme: „Im Mikrometer-Bereich funktioniert Chemie am schnellsten und effizientesten", so Manz. „Deshalb hat die Natur diesen Maßstab für die Zellen in unserem Körper gewählt."

Medien- und Servicepaket zu Andreas Manz:

• Über den Erfinder
• Der Blick auf die Patente: EP0653631, EP0544969, EP0497077

Auf dem Weg zur Miniaturisierung der Medizintechnik

Ein Trend, der in der Informationstechnologie schon lange Einzug gehalten hat, ist dank Andreas Manz auch eines der großen Zukunftsthemen in der Medizintechnik. So wie der Mikroprozessor den Computer kleiner gemacht hat, bietet die Manz'sche Miniaturisierung das Potential, langfristig den Weg für kleinerer und schnellerer Technologien in der Medizin zu bereiten. Und die ersten Anwendungen sind bereits auf dem Markt. Lesen Sie mehr über die Zukunft der Medizin.

• Über das Europäische Patentamt (EPA)
• Studie belegt: Jeder dritte Job in Europa entsteht in IP-intensiven Branchen

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