Mit viel Enthusiasmus und Leidenschaft – Die ehemalige Nanostudentin Natascha Kappeler kehrt nach vielen Jahren in die Schweiz zurück

Eigentlich wollte sie Tierärztin in einem Zoo werden. Doch Dr. Natascha Kappeler hat Nanowissenschaften an der Universität Basel studiert. Sie hat zügig das anspruchsvolle Studium durchgezogen, am University College in London promoviert und dort als Postdoc geforscht. Jetzt ist die junge Wissenschaftlerin als Dozentin an der Hochschule für Life Sciences (FHNW) in die Schweiz zurückgekehrt und möchte mit ihrer Forschung neue Impulse in der Diagnostik und Bioanalytik setzen.

Von den Nanowissenschaften sofort begeistert
Fast bis zu Matur hatte Natascha Kappeler das Ziel vor Augen Tiermedizin zu studieren und in einem Zoo zu arbeiten. Da die Berufsaussichten jedoch alles andere als optimal waren, informierte sich die junge Schweizerin aus Obwalden über Alternativen. Bei einem Outreach-Event der Universität Basel in Luzern erfuhr sie zum ersten Mal von dem damals ganz jungen Nanowissenschaftsstudium in Basel. Sie war so begeistert von dieser für sie neuen Themenwelt, dass sie sich entschied über Nanotechnologie eine Maturarbeit zu verfassen. Sie las Bücher, durchsuchte das Internet und schrieb verschiedene Studenten und Professoren an. Christoph Gerber, damals Direktor für wissenschaftliche Kommunikation und Modulleiter im Nationalen Forschungsschwerpunkt Nanowissenschaften, reagierte auf die Anfrage und unterstützte Natascha bei ihrer Arbeit. Als Ergebnis organisierte sie die Ausstellung «Nanotechnologie – Tür ins 21. Jahrhundert» an ihrer Schule in Sarnen.

Immer noch begeistert vom Studium
Da sie selbst aktiv bei der Öffnung dieser Türen dabei sein wollte, begann Natascha im Oktober 2005 ihr Nanostudium in Basel. «Es war genial», erinnert sie sich enthusiastisch. «Wir hatten einen super Zusammenhalt, den wir immer noch pflegen.» Natascha selbst hat viel dafür getan, dass auch heute die Studierenden im Nanostudium bestens organisiert sind, wie eine Familie zusammenhalten und sich gegenseitig unterstützen. Sie war Präsidentin im Nano-Verein und gehört jetzt zum Vorstand der Alumni-Organisation. «Schon damals habe ich gelernt, dass es ohne ein enges Netzwerk nicht geht», bemerkt sie. «Und das kann ich auch den Studierenden weitergeben: Vernetzt euch und nutzt die Kontakte.»

Es begann mit Federbalken
Thematisch war es damals schon die Sensorik, die sie besonders interessierte. «Christoph Gerber hat mich mit seinem Enthusiasmus fasziniert», erzählt sie. Und so war es nicht verwunderlich, dass sie ihre erste Projektarbeit über Federbalken-Sensoren (Cantilever) in der Gruppe von Christoph Gerber schrieb. Seine Kontakte zu der Gruppe von Professor Rachel McKendry, die als Postdoc bei Christoph Gerber gearbeitet hatte, führten Natascha für ihre Masterarbeit ans University College in London. Sie nutzte dort die Cantilever-Technologie um multiresistente Keime zu erforschen. Das Thema liess sie danach nicht mehr los. Nach der Masterarbeit folgte eine industrielle Doktorarbeit und eine Zeit als Postdoc. «Die Thematik rund um Antibiotika und multiresistente Keime ist hochaktuell und begeistert mich. Daneben waren es das perfekte Team und die Stadt, die mich deutlich länger in London hielten als ursprünglich geplant.»

Zeit für neue Eindrücke und Erfahrungen
Nach 6 ½ Jahren war es im Jahr 2017 dann aber an der Zeit das University College in London zu verlassen und neue Erfahrungen zu sammeln. Nach einem emotionalen Abschied von dem Team in London forschte Natascha Kappeler einige Zeit an der National University of Singapur. Sie bekam dort eine Anstellung als Postdoc angeboten, stolperte dann aber über ein Inserat der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW).

«Als Nachfolger von Professor Daniel Gygax suchte die FHNW einen Wissenschaftler, der sich mit therapeutischem Monitoring von Medikamenten und in vitro Diagnostik beschäftigt hat. Das waren genau meine Themen von der Diss und dem Postdoc», erzählt sie. Während ihrer industriellen Doktorarbeit hatte Natascha Tests zur Bestimmung der Antibiotikakonzentration im Blut entwickelt. Im Rahmen ihrer Anstellung als Postdoktorandin leitete sie ein Projekt, das auf die Entwicklung eines nanomechanischen Sensors zielt, der bakterielle Infektionskrankheiten und die Wirksamkeit von Antibiotika erfasst.

Freude an Forschung und Lehre
Für eine Professur an der Fachhochschule wird allerdings eine breite Industrieerfahrung erwartet. Natascha hat zwar in ihrer industriellen Dissertation und ihrem Postdoc eng mit Industrieunternehmen zusammengearbeitet und im Laufe ihrer Karriere auch kürzere Anstellungen bei verschiedenen Firmen gehabt, jedoch besass sie nicht die Breite an Erfahrung, die für die Professur erwartet wurde. Trotzdem führte sie ihr Weg an die Hochschule für Life Sciences der FHNW. Sie ist dort nun Dozentin und wissenschaftliche Mitarbeiterin und wird von Daniel Gygax gecoacht, damit sie im Job ihr Netzwerk in der Schweiz ausbauen und durch umfangreiche Industrieaufenthalte die nötigen Erfahrungen sammeln kann. «Grossen Spass macht mir bei meiner Tätigkeit hier auch die Lehre. Ich habe eine tolle Gruppe, die mich inspiriert und es macht grosse Freude, das eigene Wissen weiter zu geben,» sagt Natascha Kappeler.

Mit diesem Papiertest lassen sich Legionellen im Wasser nachweisen. Die linke Linie (C) zeigt an, dass der Test funktioniert hat, die dünne rechte Linie (T) weist darauf hin, dass einige Legionellen in der Wasserprobe enthalten waren (Bild: Natascha Kappeler)

Vereinfachung von Tests
Der Diagnostik ist sie auch bei ihrer jetzigen Forschung treu geblieben. Heute setzt sie jedoch nicht mehr auf Cantilever, sondern auf einfache, robustere Testsysteme beispielsweise auf Papier. So arbeitet sie unter anderem daran, einen Antikörpertest für Legionellen zu entwickeln. Solch ein Test funktioniert ähnlich wie ein Schwangerschaftstest. Auf einem Papierstreifen sind spezifische Antikörper fixiert. Befindet sich in der analysierten Probe das passende Antigen, bindet dieses an den Antikörper und eine farbige Linie wird sichtbar. Solche Tests lassen sich schnell und einfach auch von Laien durchführen, liefern aber trotzdem ein eindeutiges Ergebnis.

In einem strategischen Projekt der Fachhochschule Nordwestschweiz, an dem ein Netzwerk von Hochschulen, Institutionen und Firmen beteiligt ist, entwickelt die 31-jährige Wissenschaftlerin Testsysteme, die beispielweise für ältere Patienten, die nicht mehr mobil sind, zu Hause von geschultem Personal durchgeführt werden können. Die Planung der Auswertung und Weitergabe der Testergebnisse an Ärzte gehören ebenso zum Projekt wie eine reibungslose Logistik.

Gerade hier in der Region Basel gibt es zahlreiche Möglichkeiten die Forschung rund um die Vereinfachung von analytischen und diagnostischen Prozessen und Methoden auszubauen und neue spannende Projekte zu initiieren. Und vielleicht ist Natascha Kappeler dann auch irgendwann einmal in einem Nano-Argovia-Projekt involviert – womit sich der Kreis vom Nanostudium zurück ins SNI-Netzwerk dann komplett schliessen würde.