"Durch die Verbindung von Technik und Biologie wird Gutes entstehen." Dieser Leitspruch begleitete Sarah Flatscher durch ihr Biotechnology-Studium an der Fachhochschule Management Center Innsbruck (MCI). Bereits während ihres Studiums beteiligte sie sich an einem Forschungsprojekt rund um den MCI-Professor Harald Schöbel. Das sollte ihr im Zuge ihrer Masterarbeit schließlich einen Staatspreis bescheren.

Flatscher beschäftigte sich in ihrer Abschlussarbeit mit der Bioaktivität von Oberflächen, die mit Nanoteilchen beschichtet sind. Derartig modifizierte Oberflächen sind für die Medizintechnik von großem Interesse. Die Goldnanopartikel wurden dafür am Institut für Physik der Universität Innsbruck mit einem speziellen Helium-Verfahren auf Oberflächen aufgebracht.

Um Partikel in dieser Größe überhaupt sichtbar machen und somit auch das Vorhandensein der Beschichtung beweisen zu können, kamen spezielle mikroskopische Verfahren wie beispielsweise die Elektronenmikroskopie zum Einsatz. Flatscher züchtete Zellkulturen mithilfe von Mausfibroblasten. Dabei handelt es sich um teilungsaktive Zellen. "Die Arbeit in der Zellkultur war anfangs sehr anspruchsvoll, entwickelte sich aber mit der Zeit in eine schöne Arbeitsroutine", sagt Flatscher. Ein großer Teil der Masterarbeit galt der Entwicklung von Methoden, mit denen man den Effekt der Nanopartikel auf Zellen einordnen kann.

Verbindung unterstützen

Positiv geladene Oberflächen unterstützen das Zellwachstum, und diese Eigenschaft kann in der Medizin von großer Bedeutung sein. Denkbar wäre es, Implantate mit einer positiv geladenen Oberfläche auszustatten, um die Verbindung zwischen Implantat und körpereigenen Zellen zu unterstützen und somit die Wahrscheinlichkeit einer Abstoßung zu verringern. Zur Veranschaulichung, wie viele Zellen tatsächlich vorhanden sind, wurden die Zellen mit einem fluoreszierenden Farbstoff eingefärbt und durch ein Computerprogramm automatisch gezählt.

Eine weitere mögliche Eigenschaft der beschichteten Oberfläche, an der auch gemeinsam am MCI geforscht wurde, ist die antibakterielle Wirkung. Auf die Frage, wo diese Forschung in Zukunft eingesetzt werden könnte, sagt Flatscher: "Beispielsweise an Oberflächen in öffentlichen Bereichen, um die Übertragbarkeit von Krankheiten zu verringern, oder aber auch in Verpackungen im Lebensmittelbereich."

Auszeichnung für Masterarbeit

Jedes Jahr werden vom Wissenschaftsministerium die besten 50 Diplom- und Masterabschlüsse an allen österreichischen Universitäten und Fachhochschulen ausgezeichnet. 2021 zählte auch Flatschers Masterarbeit "Evaluation of the biocompatibility of surfaces coated with gold nanoparticles" dazu. Da die Preisverleihung in Wien pandemiebedingt ausgesetzt wurde, erhielt Flatscher die Würdigung per Post.

Die Ehrung durch diesen Staatspreis sei es "auf jeden Fall wert, dass ich auf so manche Skitour verzichten musste". Obwohl die Forschung auf dem Gebiet der Nanobiotechnologie noch am Anfang steht, hat Flatscher mit ihrer Masterarbeit einen wichtigen Grundbaustein für zukünftige Forschungsgruppen gelegt. (Karin Grabner, 27.3.2022)