Im gemeinsam von den Forschungsvereinigungen F.O.M. und DECHEMA am ILM durchgeführten IGF Projekt CellPulse konnte der Funktionsnachweis für einen Aufbau zur reversiblen Permeabilisierung lebender Zellen mittels einzelner Laserpulse in vitro erbracht werden. Das Verfahren stieß auf großes Interesse bei den Unternehmen des projektbegleitenden Ausschusses, weil es einen ortskontrollierten, standardisierten und markerfreien Transfer von Substanzen in das Zytoplasma von Zellen in hohem Durchsatz ermöglicht. Die Ergebnisse von CellPulse wurden jetzt in der renommierten Fachzeitschrift "Journal of Biophotonics" veröffentlicht. Zielanwendungen der Technologie sind u.a. ein Laserpuls-vermittelter Antigentransfer in Immunzellen für ex vivo Vakzinierungsverfahren oder die Zellmanipulation in mikrofluidischen Applikationen (bspw. Einzelzelldruck, Organ-on-Chip etc).
Eine Weiterentwicklung des Aufbaus zum Prototypen wird nun durch das Land Baden-Württemberg und dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) im Projekt CellPulse 2 gefördert. Das ILM strebt an, das Verfahren weiter zu automatisieren und die Effizienz des Molekültransfers zu erhöhen. Als Transfer-Pate beteiligt sich mit Dr. Marco Springer (Biolyticon) ein ausgewiesener Experte für immunologische Therapieverfahren, insbesondere auf dem Gebiet der Tumorimmunologie. Am Projektende soll ein biomedizinischer Funktionsnachweis für ex vivo-Vakzinierungsverfahren durch die gezielte Manipulation von Immunzellen erfolgen. Im Erfolgsfall schließt der Prototyp eine Technologielücke im Bereich der personalisierten Immuntherapie und weist Potential auf, synergistisch mit anderen bereits vom Land geförderten Projekten wie bspw. dem RegioWIN Leuchtturmprojekt „Biologicals Development Center“ zu wirken. Dort sollen biotechnologisch hergestellte Proteine, sogenannte Biologicals, schnell in die Anwendung gebracht werden. Die in CellPulse 2 zu realisierenden Entwicklungen ermöglichen mit einer Laser-vermittelten direkten Einbringung von Biologicals in das Zytoplasma von Zielzellen die Umgehung vielfältiger Probleme, die mit der Formulierung von Biologicals einhergehen. Neben der Vereinfachung der GMP-konformen Herstellung der zu verabreichenden Wirkstoffe (und damit auch einer signifikanten Beschleunigung des Herstellungsprozesses) werden Verbesserungen in Effizienz und Standardisierungsgrad erwartet. Dadurch ist letztendlich auch eine Vereinfachung von Zulassungsverfahren zu erwarten, da neben dem reinen Biological keine körperfremde Chemikalie verabreicht wird.
