Das Europäische Patentamt (EPA) gibt heute die Finalisten, die für
den Europäischen Erfinderpreis 2019 nominiert sind, bekannt. Die
Bundesrepublik ist in diesem Jahr erneut prominent vertreten: Der
deutsche Physiker, Biochemiker und Bioinformatiker Matthias Mann
gehört zu den drei Finalisten in der Kategorie „Forschung“. Der
österreichischer Experimentalphysiker Maximilian Haider, der in
seiner Wahlheimat Deutschland lebt und forscht, zählt zu den
Finalisten in der Kategorie „Lebenswerk“. Der Europäische
Erfinderpreis, der zum 14. Mal verliehen wird, ehrt den Genius und
die Kreativität von Erfinderinnen und Erfindern sowie Erfinderteams.
Er würdigt ihre Verdienste um den Fortschritt in Wissenschaft und
Technik, ihre Bedeutung für das Wirtschaftswachstum und ihren
Einfluss auf unser Leben im Alltag.

Matthias Mann, Pionier auf dem Gebiet der Proteomik, hat ein
Verfahren zur Analyse sämtlicher Proteine in menschlichen Zellen mit
Hilfe von Massenspektrometrie entwickelt. Seine Erfindungen
ermöglichen nicht nur die Identifizierung sämtlicher Proteine einer
Gewebeprobe oder in Körperflüssigkeiten wie Blut, sondern auch deren
Zählung und Markierung. Manns Verfahren analysiert Proteinspiegel,
dadurch können Anzeichen von etwa Krebs- und Lebererkrankungen sogar
vor Ausbruch der Krankheit festgestellt werden. Diese Techniken
helfen Medizinern, Erkrankungen genauer vorherzusagen, zu
diagnostizieren und zu behandeln. Nominiert ist Matthias Mann für die
Erfindung der Diagnose von Krankheiten durch Proteinanalyse mittels
Massenspektrometrie. Er arbeitet am Max-Planck-Institut für Biochemie
in Martinsried bei München.

„Die Fähigkeit, die Proteine bei der Arbeit im Zellinneren präzise
zu messen, eröffnet noch nie dagewesene Einblicke in die
Funktionsweise des menschlichen Körpers – wie wir krank werden und
welche Behandlungsform am besten anschlagen könnte. Dieses Potential
wurde durch die Pionierarbeit von Matthias Mann freigesetzt“, sagte
EPA-Präsident António Campinos anlässlich der Bekanntgabe der
Finalisten für den Europäischen Erfinderpreis 2019.

Dank Maximilian Haider, Professor für Elektronenoptik am
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Mitbegründer der
Corrected Electron Optical Systems GmbH (CEOS) in Heidelberg, konnte
ein 60 Jahre altes Forschungsproblem gelöst werden: Seine Erfindung
sorgt für schärfere Bilder in der Elektronenmikroskopie. Die
Technologie entwickelte Haider im Wesentlichen während seiner Zeit am
Europäischen Molekularbiologischen Labor (EMBL) in Heidelberg. Es
gelang ihm dort, die Bildauflösung im
Transmissionselektronenmikroskop (TEM) um den Faktor 5 zu verbessern,
sodass sogar einzelne Atome abgebildet werden können. Deshalb können
beispielsweise Halbleiterkristalle in atomarer Auflösung betrachtet
werden. Mikrochip-Herstellern verschaffte dies die Möglichkeit, die
Größe von Komponenten in mobilen Geräten zu reduzieren. Haider ist
nominiert für die Entwicklung des weltweit ersten Korrektivsystems
für das Elektronenmikroskop, das zu den wichtigsten
Forschungsinstrumenten der modernen Wissenschaft und der
Nanotechnologie gehört.

„Haiders Erfindung hat dazu beigetragen, dass
Elektronenmikroskopie heute bis auf die atomare Ebene möglich ist.
Diese Leistung förderte wiederum den Fortschritt in der
Materialwissenschaft“, sagte EPA-Präsident António Campinos über die
Nominierung Haiders für den Europäischen Erfinderpreises 2019. „Seine
Arbeiten und sein Unternehmen prägen seit Jahrzehnten die
Elektronenmikroskopie.“

Innovative Lösungen als treibende Kräfte für eine bessere Zukunft
– die Erfindungen aus Deutschland im Einzelnen

Matthias Mann

Mit dem Blick auf die Proteine zur exakten Medizin

Die Proteomik untersucht die Gesamtheit der Proteine eines
Organismus oder Systems. Eiweiße steuern den Informationsfluss
innerhalb von Zellen und weisen auf Bedrohungen für die Gesundheit im
Körper hin. Ist die DNA der Bauplan des Lebens, so sind die Proteine
die Werkzeuge, die alle Körperfunktionen in Betrieb halten. Darum
kann ihre sorgfältige Untersuchung unentdeckte Gefahren für die
Gesundheit sichtbar machen. Über die Bedeutung der Proteine waren
sich die Forscher im Klaren, die Herausforderung lag darin,
Informationen über sie aus einzelnen Zellen zu sammeln.

Als interdisziplinärer Forscher begann Matthias Mann nach einer
Lösung für dieses Problem zu suchen. Dabei konnte er sich auf seine
Expertise in verschiedenen wissenschaftlichen Gebieten stützen: Nach
seinem Physikdiplom an der Universität Göttingen promovierte er 1988
in Chemieingenieurwesen in Yale. Als er dort unter John Fenn
forschte, spezialisierte sich Mann neben der Proteomik auf die
Massenspektrometrie. Seit seiner Rückkehr nach Europa 1989 richtete
Mann seine Forschung darauf aus, seine Erfindungen auch in der
klinischen Praxis anwendbar zu machen.

1994 erhielt er das Patent für eine neue Technik, genannt
Nano-Elektrospray, welche die Untersuchung von Proteinen
revolutionierte und die Proteomik als eigene Disziplin etablierte.
Eiweiße konnten in großen Mengen gescreent und simultan sequenziert
werden. Ein bis dahin beispielloser Überblick über die Funktionsweise
von Eiweißen in Zellen wurde möglich. Diese Arbeit trug dazu bei,
dass Manns Mentor John Fenn 2002 den Nobelpreis erhielt. 2012 stellte
er die Ergänzung seiner Technik vor: SILAC (Stable Isotope Labeling
by Amino Acids in Cell Culture) – die eine schnellere und
automatisierte Kartierung des menschlichen Proteoms (die Gesamtheit
der Proteine eines Organismus) erlaubt und zu genaueren Diagnosen
sowie effektiveren Behandlungen führt.

Manns Arbeit umfasst eine große Bandbreite technischer Felder: Er
hat nicht nur Präparationstechniken für biologische Proben und
Markierungstechniken für erkrankte Zellen erstellt. Er und sein Team
haben ebenfalls modernste Software-Tools entwickelt, um die
Ergebnisse zu analysieren.

Die Erfindung lässt hoffen, dass künftig spezifische erste
Anzeichen von Krankheiten besser erkannt werden – wie zum Beispiel
frühe Stadien von Brustkrebs oder Fettleberkrankheit (Steatosis
hepatis). Massenspektrometrie und Proteomik können außerdem dabei
helfen, den Übergang zu einer personalisierten medizinischen
Behandlung zu beschleunigen.

Matthias Mann leitet heute Forschungsgruppen in der Abteilung
„Proteomics und Signaltransduktion“ am Max-Planck-Institut für
Biochemie in Martinsried bei München sowie am „Novo Nordisk
Foundation Centre for Protein Research“ der Universität Kopenhagen in
Dänemark. Als Autor von über 700 „peer-reviewed“ Publikationen ist er
einer der meist zitierten Wissenschaftler weltweit. 2016 ging aus
Manns Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Biochemie das
Start-up PreOmics hervor.

Matthias Mann hat weltweit 36 Patente angemeldet.

Maximilian Haider

Aufbau der ersten elektronischen Linse

Das Elektronenmikroskop gibt es seit mehr als 60 Jahren. Es zählt
weltweit zu den in Wissenschaft und Forschung am Häufigsten
verwendeten Instrumenten. Sein Prinzip: Es bündelt Elektronenstrahlen
an Stelle von Licht. Deshalb können Elektronenmikroskope Objekte
abbilden, die für optische Mikroskope zu klein sind. Allerdings
verursachten die Strahlen von geladenen Elektronenteilchen noch vor
20 Jahren Bilddeformationen, die ihre Auflösung einschränkten. Der
deutsche Physiker Otto Scherzer entwickelte zwar bereits in den
1940er Jahren eine Theorie zur Lösung dieses Problems, diese konnte
aber aufgrund des damaligen Stands der Technik nicht umgesetzt
werden.

Erst Maximilian Haider fand in den 1990er Jahren den Weg, sie zur
praktischen Anwendung zu bringen. Sein weltweit erstes
Korrektivsystem gleicht die inhärenten Verzerrungen aus und reduziert
die Unschärfe der Mikroskopbilder. 1997 stand seine Technologie für
die Anwendung im Transmissionselektronenmikroskop (TEM) zur Verfügung
und ermöglichte eine Rekordauflösung von 0,12 Nanometern. Erstmals
konnten einzelne Atomlagen in Halbleiterkristallen identifiziert
werden. Diese hohe Auflösung war damals der Durchbruch für
Wissenschaft, Elektronenoptik und für alle Materialwissenschaftler.
Im Jahr 2015 erreichte Haider die bisher unübertroffene Auflösung von
0,043 Nanometern – eine Strecke kleiner als der Radius eines
Wasserstoffatoms.

Maximilian Haider wurde 1950 im österreichischen Freistadt
geboren, machte eine Ausbildung als Optiker und studierte an der
Universität Kiel und der TU Darmstadt Physik. Für seine Doktorarbeit
beschäftigte er sich bereits mit dem Thema Überwindung der
Auflösungsgrenze der Elektronenmikroskopie. Nach seiner Promotion im
Jahr 1987 setzte er seine Arbeit an der Korrekturtechnologie am
Europäischen Molekularbiologischen Labor (EMBL) in Heidelberg fort,
wo er schließlich die Elektronenmikroskop-Gruppe leitete.

Heute ist Maximilian Haider Professor für Elektronenoptik am
Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Das Unternehmen CEOS, das
er bereits 1996 mit den deutschen Physikern Harald Rose und Joachim
Zach gegründet hatte und immer noch als leitender Berater
unterstützt, bietet Komponenten für 90 Prozent aller heute auf dem
Markt befindlichen Transmissionselektronenmikroskope an. In
Zusammenarbeit mit führenden Mikroskop-Anbietern, darunter JEOL,
Philips, Hitachi, Thermo Fisher Scientific und ZEISS, definiert es
die Grenzen der Technologie immer wieder neu, und Forscher
profitieren von noch schärferen und besseren Bildern.

Seine Erfindungen wurden mit 11 Patenten geschützt.

Über den Europäischen Erfinderpreis

Der Europäische Erfinderpreis (Link:
https://www.epo.org/learning-events/european-inventor_de.html) ist
einer der prestigeträchtigsten Innovationspreise Europas. Er wurde
2006 vom EPA ins Leben gerufen und ehrt einzelne Erfinder und
Erfinderteams, deren Erfindungen Lösungen für einige der drängendsten
Probleme unserer Zeit darstellen. Die Finalisten und Gewinner werden
von einer unabhängigen Jury (Link:
https://www.epo.org/learning-events/european-inventor/jury_de.html)
bestehend aus internationalen Größen aus Wirtschaft, Politik,
Wissenschaft, Akademie und Forschung ausgewählt, welche die
Vorschläge auf deren Beitrag zum technischen Fortschritt, zur
gesellschaftlichen Entwicklung, zum wirtschaftlichen Wohlstand und
zur Schaffung von Arbeitsplätzen in Europa hin überprüft. Der Preis
wird in fünf Kategorien bei einer Gala-Veranstaltung verliehen, die
dieses Jahr am 20. Juni stattfinden wird. Der Gewinner des
Publikumspreises (Link: http://ots.de/lAVzdC) wird von der
Öffentlichkeit aus den 15 Finalisten im Vorfeld der Verleihung über
ein Online-Voting auf der EPA-Website (Link: http://ots.de/Vq3Qx9)
gewählt. Abgestimmt werden kann bis zum 16. Juni 2019.

Über das Europäische Patentamt

Das Europäische Patentamt (EPA / Link:
https://www.epo.org/index_de.html) ist mit fast 7 000
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter 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 auf der Grundlage einer
einzelnen Patentanmeldung Patentschutz in bis zu 44 Ländern (mit
einem Markt von rund 700 Millionen Menschen) erlangen. Das EPA gilt
überdies als die weltweit bedeutendste Behörde für Patentrecherchen
und Patentinformation.

Weiterführendes Material zu Matthias Mann

Blick auf die Patente: EP1355666 (Link: http://ots.de/V77gN9),
EP2767834 (Link: http://ots.de/mUCIDb)

Videomaterial und Fotos (Link: http://ots.de/wAYgMe)

Lesen Sie mehr über die Erfinder (Link: http://ots.de/X4BtHS)

Weiterführendes Material zu Maximilian Haider

Blick auf die Patente: EP1057204 (Link: http://ots.de/NIa2TW),
EP1012866 (Link: http://ots.de/5UodcJ

Video- und Fotomaterial (Link: http://ots.de/tKdORo)

Lesen Sie mehr über den Erfinder (Link: http://ots.de/s7e7UA)

Weitere Informationen, Fotos und Videos zum Europäischen
Erfinderpreis 2019 sind in der EPA-Mediathek erhältlich. Smart
TV-Nutzer können unsere App „Innovation TV“ (Link:
https://www.youtube.com/watch?v=rYT_BqgAVIQ) herunterladen und Videos
zu allen Finalisten auf ihrem Fernseher anschauen. Die Verleihung am
20. Juni 2019 wird live auf „Innovation TV“, der EPA-Website (Link:
https://www.epo.org/index_de.html) und der Facebook-Seite des EPA
(Link: https://www.facebook.com/europeanpatentoffice) übertragen.

EPA-Pressekontakt
Jana Mittermaier
Direktorin Externe Kommunikation

Rainer Osterwalder
Pressesprecher

Pressestelle des EPA
Tel. +49 89 2399 1833
Mobil: +49 163 8399527
press@epo.org

Original-Content von: Europäisches Patentamt (EPA), übermittelt durch news aktuell

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