Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gedankenkraft steuert über ein bidirektionales Interface Handprothese

29.11.2010
SaarLB-Wissenschaftspreis 2010 für herausragende Ergebnisse in der Neuroprothetik an Projektgruppe »Neurobotics« des Fraunhofer IBMT verliehen

Mit dem 11. SaarLB-Wissenschaftspreis wurden am 26. November 2010 die Ergebnisse eines aufsehenerregenden multidisziplinären Forschungsprojekts in der Medizintechnik gewürdigt.

Im Rahmen eines von der Europäischen Union geförderten Projekts sollte eine bionische Handprothese aufgebaut und mit Hilfe von Signalen der peripheren Nerven gesteuert werden. Die ausgezeichnete Projektgruppe »Neurobotics« des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik (IBMT) mit Sitz im saarländischen St. Ingbert unter der Leitung von Professor Klaus-Peter Hoffmann hatte die Aufgabe, hierfür ein geeignetes Interface zu entwickeln und zu fertigen.

Wesentliche Voraussetzung hierfür war das am Fraunhofer IBMT seit Jahren akkumulierte technologische und medizinische Know-how, derartige Zweiweg-Schnittstellen zwischen dem technischen System der bionischen Handprothese und dem biologischen System, dem peripheren Nervensystem, herzustellen und zu charakterisieren. Bidirektional bedeutet, nicht nur die Handprothese durch Erfassung von Biosignalen mit Gedankenkraft zu bewegen, sondern mittels Stimulation der Nerven den Tastsinn über die Prothese auch wiederherzustellen.

Die von 2004 bis 2008 im Rahmen von EU-geförderten Forschungsprojekten erzielten innovativen Ergebnisse des »LifeHand«-Konsortiums wurden am 02.12.2009 in einer international stark beachteten Pressekonferenz am Universitäts-Campus Biomedica in Rom vorgestellt.

Die interdisziplinären Wissenschaftsteams aus Italien, Spanien und Deutschland, koordiniert durch die Scuola Superiore Sant´Anna in Pisa, arbeiteten seit 2003 auf den spektakulären Höhepunkt Endes des Jahres 2009 hin: Ein junger italienischer Jurist mit infolge eines Unfalls erlittener Hand¬amputation war am 20.11.2009 weltweit erster Empfänger einer »Cyberhand« aus Aluminium, Stahl und Karbonfasern.

Mittels 4 in den Armstumpf des amputierten linken Unterarms implantierter Elektrodenstrukturen, konnten vom peripheren Nervensystem 32-kanalig elektrische Impulse erfasst werden. Aus den daraus abgeleiteten Bewegungsmustern gelang es, einzelne Finger der künstlichen Hand zu steuern und die wichtigsten Griffe zu formen.

Die Schnittstelle Mensch-Maschine war gelungen - der 26-jährige Patient, Pierpaolo Pietruziello, konnte über einen Zeitraum von 24 Tagen die Finger der bionischen Handprothese einzeln so steuern, dass definierte Grifffunktionen (wie Pinzettengriff, Schlüsselgriff und Koffergriff) möglich wurden. Über die elektrische Stimulation sensibler afferenter Fasern beider peripherer Nerven wurde ein bisher einmaliges sensorisches Feedback erreicht, bei dem der Patient die Finger seiner fehlenden Hand sogar spüren konnte.

Das Fraunhofer IBMT verfügt über eine langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der implantierbaren Mikroelektroden aus Platin auf Polyimidträgern. Verschiedene Elektroden-formen zur Ankopplung an das Nervensystem wurden bereits entwickelt, hergestellt, charakterisiert und zum Einsatz im Menschen vorbereitet. Das Besondere an diesen Implantaten ist ihr extrem geringes Gewicht, ihre hohe Flexibilität und ihre Biokompatibilität. Die im ausgezeichneten Projekt eingesetzte Elektrodenstruktur wurde wie ein Faden längs durch den jeweiligen Nerv gezogen und zwischen den einzelnen Nervenfasern fixiert.

Der 11. SaarLB-Wissenschaftspreis wurde am Freitag, den 26. November 2010 in den Geschäftsräumen der SaarLB in Saarbrücken an die Projektgruppe »Neurobotics« verliehen. Diese wird von Herrn Prof. Dr. Klaus-Peter Hoffmann, Leiter der Abteilung Medizintechnik & Neuroprothetik am Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT) und zugleich Gründungsprofessor für Biomedizinische Technik an der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes (HTW) seit etwa 7 Jahren geleitet. Weitere Mitglieder der Projektgruppe am Fraunhofer IBMT waren Dipl.-Ing. (FH) Thomas Dörge (Elektrodendesign, Reinraumprozesse, Implantatfertigung), Harald Frank (Elektronik, Impedanz-messung, Stimulation), Markus Hanauer (Aufbau- und Verbindungstechnik, Kapselung, Implantatfertigung), Dr. Wigand Poppendieck (Charakterisierung, Elektroden-materialien) und Dipl.-Ing. (FH) Roman Ruff (Signalakquisi-tion, Tiermodell, Signalanalyse, Management).

Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang die enge Kooperation des Fraunhofer IBMT mit der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes (HTW). Diese ist in die trilaterale Initiative der Landesregierung, der Fraunhofer-Gesellschaft und der Hochschulen des Saarlandes zur Schaffung einer Biotechnologieplattform im Saarland eingebettet und stellt einen ergänzenden Beitrag zum Aufbau neuer Kompetenzen auf dem Gebiet der Biotechnologie im Saarland dar, die von der Landesregierung im Rahmen des Strukturwandels geschaffen werden. Hierzu gehört auch ein Bachelor- und Master-Studiengang Biomedizinische Technik, der in Kooperation zwischen der HTW, dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT) und den Universitätskliniken des Saarlandes in Homburg durchgeführt wird. Gemeinsame wissenschaftliche Projekte zwischen Forscher der HTW und des IBMT runden diese Kooperation ab.

Von dieser bemerkenswerten wissenschaftlichen Leistung profitiert insbesondere der Wirtschafts- und Wissenschaftsstandort Saarland. Gerade die Neuroprothetik nimmt mit überdurchschnittlichen Zuwachsraten innerhalb des innovativen Medizintechnikmarkts eine herausragende Stellung ein. Die Ergebnisse fließen auch in die Bereiche der Material-wissenschaften, Mikrosystemtechnik sowie Aufbau- und Verbindungstechnik im Saarland ein.

Die SaarLB fördert als Sponsor Kunst, Kultur und Wissenschaft. Im Rahmen ihres Wissenschaftssponsorings wurde 1999 zusammen mit dem Ministerium für Bildung, Kultur und Wissenschaft des Saarlandes der mit 25 000 € dotierte SaarLB-Wissenschaftspreis zum ersten Mal ausgeschrieben. Gewürdigt wird eine wissenschaftliche Arbeit, die neue Erkenntnisse und Ergebnisse beinhaltet, deren Anwendung zu einer wirtschaftlichen Stärkung des Standortes Saarland beitragen kann. Die Beurteilung der eingereichten Arbeiten erfolgt durch eine unabhängige Jury. Es gehört zum Selbstverständnis der SaarLB, als Berater und finanzieller Begleiter der saarländischen Wirtschaft zu fungieren. Ziel ist es, einen Beitrag zur Weiterentwicklung der Region und zur Aufwertung des Standortes Saarland zu leisten. Ein wichtiger Faktor ist dabei die Förderung der wirtschaftsnahen Forschung. Die SaarLB ist überzeugt, mit der Verleihung des Wissenschaftspreises in der Öffentlichkeit die Zusammenhänge zwischen Innovation und Schaffung von Arbeitsplätzen aufzeigen zu können.

Ihr Ansprechpartner:
Prof. Dr. Klaus-Peter Hoffmann
Telefon: +49 (0) 6894 / 980-401
E-Mail: klaus.hoffmann@ibmt.fraunhofer.de

Barbara Hartmann | healthcare.saarland.de
Weitere Informationen:
http://www.healthcare.saarland.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Bildung Wissenschaft:

nachricht Die Verbindung macht’s
24.03.2017 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

nachricht Gleich und Gleich gesellt sich gern!
21.03.2017 | Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Bildung Wissenschaft >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie