Munich, July 27, 2017—On July 21, the Nano Innovation Awards were awarded at the Center for NanoScience (LMU Munich). For the first time, candidates from all over Bavaria were invited to apply for the awards worth € 9.000. Three PhD students and one Master student from Würzburg and Munich won prizes for their innovative work in application-oriented nanoscience. The awardees were selected by an expert jury from industry, LMU, TUM and the Fraunhofer Institut EMFT. 

Florian Schüder from Professor Ralf Jungmann’s group at the MPI of Biochemistry/LMU München received an award worth € 3.000 in the category "Master's thesis". Super-resolution techniques are starting to revolutionize biology by enabling researchers to observe structures inside cells with unprecedented spatial resolution, beating the classical diffraction limit by more than one order of magnitude. However, most techniques are restricted due to technical reasons to structures that are very close to the cover glass, thus preventing whole-cell or tissue imaging with standard instrumentation. In his master’s thesis research, Florian Schüder implemented the recently developed DNA-PAINT super-resolution technique using a minimally modified spinning-disk confocal microscope to extend imaging to whole cells and potentially tissues. Due to the wide availability of spinning-disk microscopes in standard biology labs and imaging facilities, researchers can now answer questions with super-resolution in whole cells and beyond.

Magnetic Particle Imaging (MPI) is a new tomographic imaging method for the 3D-detection of superparamagnetic iron-oxide nanoparticles (SPIONs). In the thesis work of Dr. Patrick Vogel (group of Professor Peter Jakob, Julius-Maximilians-Universität Würzburg) a novel scanner concept, the traveling wave MPI (TWMPI) system, was developed and built, which allows the rapid and highly sensitive visualization of SPIONs. TWMPI is a promising non-invasive imaging modality that could already prove its high potential for medicine, biology and geology in preliminary experiments.

For more than 60 years cytostatic agents have been used in chemotherapy against cancer but featuring no selectivity exclusively for cancer cells. Most of those cytostatics also affect the healthy tissue of the human body causing sustainable harm and severe side effects. The thesis of the chemist Stefan Datz (group of Professor Thomas Bein, LMU München) focused on the synthesis and modification of nanomaterials for drug delivery applications to specifically target cancerous tissue without harming healthy tissue. The requirements for efficient stimuli-responsive and thus controllable release of cargo molecules into cancer cells and the design principles for smart and autonomous nanocarriers are discussed.

Personalized medicine is going to be the main achievement of patient care. Under the banner “One patient, one tumor profile, one personalized treatment“, a novel micropatterning technique was developed in the scope of Dr. Peter Röttgermann’s PhD thesis (group of Professor Joachim Rädler, LMU München). These micropatterns allow the screening of thousands of single cells in parallel for different cell death markers in a time-resolved way. The analysis of these heterogeneous multi-color signals allows for the identification of the right compound of drugs for a successful, personalized tumor treatment.

München, 27. Juli 2017 – Am 21. Juli wurden die Nano Innovation Awards 2017 am Center for NanoScience (CeNS) der LMU München verliehen. Vier Nachwuchswissenschaftler aus Würzburg und München erhielten Preise für ihre innovative Master- oder Doktorarbeit in den anwendungsorientierten Nanowissenschaften. Die mit insgesamt 9.000 Euro dotierten Preise wurden erstmalig bayernweit ausgeschrieben und von einer Expertenjury aus Industrie, LMU, TUM und dem Fraunhofer Institut EMFT vergeben.

Der Preis für die beste Masterarbeit in Höhe von 3.000 EUR ging an Florian Schüder aus der Arbeitsgruppe von Professor Ralf Jungmann (MPI für Biochemie/LMU München). Florian Schüder hat sich in seiner Masterarbeit mit methodischer Weiterentwicklung im Bereich der superauflösenden Mikroskopie beschäftigt, welche die Abbildung zellulärer Strukturen mit nie dagewesener Präzision ermöglicht. Florian Schüder entwickelte eine Technik, die ein minimal modifiziertes kommerzielles Spinning-Disk-Mikroskop mit der DNA-PAINT-Technik verknüpft, und somit superaufgelöste Mikroskopie in ganzen Zellen und Gewebsschnitten ermöglicht. Diese Innovation erlaubt es nun biomedizinisch arbeitenden Forschern, auch mit Standardmikroskopen superaufgelöste Daten in ganzen Zellen und Gewebsschnitten zu erhalten und somit komplexe Fragestellungen zu untersuchen.

Zu einem Drittel ging der Preis an Dr. Patrick Vogel aus der Arbeitsgruppe von Professor Peter Jakob (Julius-Maximilians-Universität Würzburg). Magnetic Particle Imaging, kurz MPI, ist ein neues tomographisches Bildgebungsverfahren zur dreidimensionalen Detektion von superparamagnetischen Eisenoxid-Nanopartikeln (SPIONs). In seiner Doktorarbeit wurde von Dr. Vogel ein neuartiges Scannerkonzept (Traveling Wave MPI – TWMPI) entwickelt und aufgebaut, womit eine schnelle und hochsensitive dreidimensionale Darstellung von SPIONs möglich ist und das ein interessantes Konzept für die zerstörungsfreie Untersuchung darstellt. In verschiedenen Experimenten konnte das Potential der Methode für den Einsatz unter anderem in der Medizin, Biologie und Geologie gezeigt werden.

Als weiterer Preisträger wurde der Chemiker Stefan Datz aus der Arbeitsgruppe von Professor Thomas Bein (LMU München) ausgezeichnet. Seit über 60 Jahren kommen Zytostatika bei der Chemotherapie gegen Krebs zur Anwendung. Allerdings weisen diese Chemotherapeutika keine Selektivität für Krebszellen auf und bringen somit erhebliche Nebenwirkungen mit sich. Die Arbeit von Stefan Datz zeigt die Synthese und Modifizierung von Nanopartikeln für eine gezielte Wirkstofffreisetzung von Zytostatika, um effektiv Tumorgewebe zu bekämpfen, ohne gesundes Gewebe dabei zu schädigen.

Dritter Preisträger in der Kategorie „Doktorarbeit“ ist Dr. Peter Röttgermann aus der Arbeitsgruppe von Professor Joachim Rädler (LMU München). Unter dem Motto „Ein Patient, ein Tumorprofil und eine personalisierte Behandlung“ hat er im Rahmen seiner Doktorarbeit eine neue Mikrostrukturierungs¬technik etabliert. Diese Mikrostrukturen erlauben es nun, tausende einzelne Zellen parallel und zeitaufgelöst auf diverse Zelltodmarker hin zu untersuchen. Durch die Analyse dieser heterogenen Multifarben-Signale kann die richtige Medikamentenkombination für eine individuelle, erfolgreiche Tumorbehandlung leichter ermittelt werden.