Laserbasierte Isotopentrennung: Förderung für Spin-off-Projekt AVLIS
21.08.2025 |
Ein Team aus Wissenschaftler*innen des Helmholtz-Instituts Mainz, einer Außenstelle des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung in Darmstadt und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, hat eine Förderung im Rahmen des Ausgründungsprogramms „Helmholtz Enterprise“ eingeworben. Für ihr Spin-off-Projekt AVLIS (Atomic Vapor Laser Isotope Separation) erhielten Dr. Dominik Studer und Dr. Tom Kieck zusammen mit ihrer Kollegin Yuki Ishikawa eine Unterstützung in Höhe von 230.000 Euro über 14 Monate. Das Ziel ist die Vorbereitung einer Unternehmensgründung. Die entwickelte Technologie ermöglicht eine hochflexible und energieeffiziente laserbasierte Isotopentrennung und zielt auf Anwendungen in der Radiopharmazie und der Grundlagenforschung.
Mit AVLIS entwickelt das Team ein innovatives Verfahren zur laserbasierten Isotopentrennung, das eine besonders energieeffiziente und selektive Anreicherung einzelner Isotope ermöglicht. Die Methode basiert auf der Verdampfung des Rohmaterials und der anschließenden resonanten Laserionisation des Zielisotops im Atomdampf. Die so erzeugten Ionen werden in einem elektrischen Feld separiert. „Unser laserbasiertes Verfahren erlaubt es, gezielt Isotope verschiedener Elemente unter geringem Energieverbrauch anzureichern“, erklärt Dr. Dominik Studer. „Besonders in der Radiopharmazie werden hoch angereicherte Isotope für effiziente Produktionsprozesse und hochreine Endprodukte benötigt.“ Für Calcium-48 wurde bereits ein spezifisches Ionisationsschema entwickelt und erfolgreich in einer eigens konzipierten Apparatur getestet. Der modulare Aufbau der Anlage erlaubt eine schnelle Anpassung an unterschiedliche Elemente und künftige Anwendungsfelder.
In der ersten Projektphase, die im August 2025 startete, konzentriert sich das Team auf die Produktion von Calcium-48 – ein unverzichtbares Projektil für die Synthese superschwerer Elemente in Fusionsreaktionen, wie sie etwa an GSI/FAIR durchgeführt werden. Die Anwendung dieser Methode auf Calcium-48 geht auf eine Initiative von Dr. Sebastian Raeder aus der GSI/FAIR-Forschungsabteilung zur Physik superschwerer Elemente zurück, der das Projekt als wissenschaftlicher Berater begleitet. Weitere Zielisotope sind Ytterbium-176 und Gadolinium-160, die als Ausgangsstoffe für die Herstellung medizinisch genutzter Radioisotope wie Lutetium-177 und Terbium-161 dienen. Diese kommen in der Krebstherapie zum Einsatz und sind weltweit stark nachgefragt. „Für Hersteller in Europa ist eine verlässliche Versorgung mit hoch angereichertem Ausgangsmaterial entscheidend – ob in der Krebstherapie oder der Forschung,“ erläutert Dr. Tom Kieck.
Im Rahmen des GSI-Innovationsfonds wurde bereits ein Vorprojekt gefördert, das die technologische Machbarkeit bestätigte und die Grundlage für die jetzige Ausgründungsförderung legte. Jetzt hat das Spin-off-Team eine Förderzusage vom Ausgründungsprogramm Helmholtz Enterprise erhalten. Das Ausgründungsprogramm unterstützt unternehmerisch orientierte Wissenschaftler*innen bei der Umsetzung von Gründungsprojekten an Helmholtz-Zentren. Neben der finanziellen Förderung ermöglicht das Programm auch den Aufbau gemischter Gründungsteams sowie die Teilnahme an Entrepreneurship-Trainings. Im Falle von AVLIS soll die Förderung genutzt werden, um die technologische Entwicklung voranzutreiben, erste Kundenkontakte zu vertiefen und den Weg zur Gründung eines marktfähigen Unternehmens vorzubereiten. (CP)
