Medizintechnik

Unsere Atemluft enthält Informationen, die sich für die Diagnostik von Krankheiten nutzen lassen. Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer-Projektzentrum für Mikroelektronische und Optische Systeme für die Biomedizin MEOS entwickeln Lösungen, die künftig die Analyse der Atemluft ermöglichen. Bei ihren Forschungsarbeiten fokussieren sie sich auf das frühzeitige Erkennen von Krebserkrankungen. Aber auch die Unterscheidung zwischen COVID-19 und anderen Atemwegsinfektionen ist denkbar. Manche Krankheiten kann man riechen. Ein leicht süßlich-fruchtiger Acetongeruch etwa deutet auf Diabetes hin. Bereits im antiken Griechenland berichteten Ärzte, Krankheiten…

Medizintechnik-Forscher der Hochschule Offenburg haben ein neues Verfahren zur Aktivierung künstlicher Hände entwickelt. Dabei werden diese durch Tracking mit einer Augmented-Reality-Brille gesteuert. Bislang werden motorisierte Orthesen oder Prothesen der Hand durch elektrodenbasierte Systeme gelenkt, die Signale vom Gehirn oder den Muskeln verwenden. Diese Systeme haben ihre Funktionsfähigkeit zwar erfolgreich unter Beweis gestellt, sind aber sehr teuer, zeitintensiv in der Einrichtung und störanfällig. Außerdem fällt es den Betroffenen oft schwer, den Umgang mit ihnen zu erlernen. „Es ist also eine offene…

Die Magnetresonanztomografie (MRT) ist in der Medizin unverzichtbar. Allerdings sind MRT-Geräte groß und teuer in Anschaffung wie Betrieb. Mit kleineren, günstigeren Tomografen wäre die MRT flexibler einsetzbar und könnte mehr Menschen zugänglich werden. Solche Mini-Tomografen erzeugen jedoch ein deutlich schwächeres Signal, das schwierig auszuwerten ist. Forscher am Max-Planck-Institut (MPI) für biophysikalische Chemie und an der Universitätsmedizin Göttingen haben jetzt eine Methode entwickelt, die das Signal so verstärkt, dass sich eine Stoffwechselreaktion in Echtzeit verfolgen lässt. Die Ergebnisse sind ein wichtiger…

Eine Miniaturkamera, die visuelle Informationen sammelt, welche in geeignete Signalmuster übersetzt an Implantate im Gehirn übertragen werden, sodass Blinde wieder Seheindrücke haben: Das ist die Vision, die das Konsortium des Projekts „I See“ antreibt. Das Forschungsteam aus Deutschland, der Schweiz und Kanada, dem der Neurowissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum (RUB), Privatdozent Dr. Dirk Jancke, angehört, wird von der Europäischen Kommission mit rund 900.000 Euro gefördert. Die Sprache des Gehirns sprechen lernen Die geplanten Implantate sollen spezifisch im Gehirn Areale ansprechen, welche…

Neue Methode ermöglicht automatisierte Diagnose diabetesbedingter Augenkrankheit Forschende des Helmholtz Zentrums München haben gemeinsam mit der Augenklinik des Klinikums der Universität München (LMU) und der Technischen Universität München (TUM) eine neue Methode entwickelt, die die automatisierte Diagnose von Augenkrankheiten wie diabetischer Retinopathie effizienter macht. Da die Methode den Bedarf an teuren annotierten Daten für das Trainieren des Algorithmus reduziert, ist sie für Kliniken besonders attraktiv. Für den Anwendungsfall der diabetischen Retinopathie entwickelte die Forschungsgruppe einen Screening-Algorithmus, der 75 Prozent weniger…

Manchmal gibt ein Bild dem Betrachter Rätsel auf. In vielen wissenschaftlichen Disziplinen liegt der Schlüssel zum Verständnis dreidimensionaler Aufnahmen – wie zum Beispiel im Computertomographen oder in der Lichtmikroskopie – in der Segmentierung, einer aufwändigen und langwierigen Tätigkeit. Wissenschaftler des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien (HITS) haben jetzt eine leicht zu bedienende Open-Source Online-Anwendung für die Segmentierung biomedizinischer Aufnahmen entwickelt – im Rahmen eines Projekts mit Wissenschaftler/-innen der Universität Heidelberg, dem KIT und der TU Darmstadt. Die Ergebnisse richten sich…

Freiburger Forschende entwickeln Richtlinie zur einheitlichen Analyse von Elektroden Wie sollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Leistungsfähigkeit neuronaler Elektroden messen und definieren, wenn es keinen einheitlichen Standard gibt? Die Freiburger Mikrosystemtechnikerin Dr. Maria Asplund hat zusammen mit Dr. Christian Böhler und Prof. Dr. Thomas Stieglitz sowie Prof. Dr. Luciano Fadiga und Dr. Stefano Carli vom Italian Institute of Technology an der Universität Ferrara/Italien eine Richtlinie für standardisierte Leistungstests von Elektroden für neuronale Schnittstellen und Bioelektrische Systeme erarbeitet. Ihr Tutorial haben die…

Bisher analysierte man Tumore nur anhand dünner Schnitte. An der TU Wien in Zusammenarbeit mit der TU München wurde nun eine Technik entwickelt, die erstmals ganze Stücke des Tumors in 3D sichtbar macht. Nach einer Krebsoperation ist die entscheidende Frage: Sind möglicherweise Krebszellen zurückgeblieben, die weiterwachsen können, oder wurde tatsächlich der gesamte Tumor entfernt? Um das herauszufinden, wird der Tumor in der Pathologie untersucht. Bisher fertigte man dünne Schnitte an, die dann unter dem Mikroskop analysiert wurden. Eine neue Technik,…

… könnten Diagnostik und Behandlung verbessern In einer gemeinsamen Studie haben Forschende des Helmholtz Zentrums München und der UCLA in Los Angeles neue Lösungen für die nicht-invasive medizinische Bildgebung entwickelt. Dabei werden unterschiedliche Strukturen wie Blutgefäße mehrfarbig und in Echtzeit sichtbar. Der neue Ansatz, basierend auf einer Technologie, die in der Industrie bereits weitläufig genutzt wird, ermöglicht die Beobachtung zahlreicher Parameter (Multiplexing). Klinische Anwendungen könnten künftig davon profitieren. Die medizinische Bildgebung ist die Grundlage vieler Diagnoseverfahren sowie der bildgeführten Chirurgie….

Soll ich oder soll ich nicht? Aus der Aktivität einzelner Nervenzellen im Gehirn lässt sich ablesen, wie sicher wir bei einer Entscheidung sind. Das zeigt eine aktuelle Studie von Wissenschaftlern der Universität Bonn. Das Ergebnis ist unerwartet – eigentlich waren die Forscher einem ganz anderen Bewertungs-Mechanismus auf der Spur. Die Resultate sind in der Fachzeitschrift Current Biology erschienen. Sie sitzen im Café und möchten zu Ihrem Cappuccino auch noch ein Stück Kuchen genießen. Die Schwarzwälder Kirschtorte ist Ihnen zu mächtig…

Innovationskraft der deutschen Medizintechnikindustrie stärken Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT Partner im BMBF-Verbundprojekt “EUREKA-AMeLie: Advanced Systems Engineering soll Produktionskosten für KMU senken und Designflexibilität erhöhen – Beispielhafte Erprobung an Anwendungsfällen aus den Bereichen In-vitro-Diagnostik, Medizinprodukte und Implantate Die Medizintechnikbranche steht durch Digitalisierung, neue Fertigungstechnologien und geänderte regulatorische Rahmenbedingungen vor großen Herausforderungen. Um die Innovationskraft der KMU-getriebenen deutschen Medizintechnikindustrie zu stärken, soll das im Oktober 2020 gestartete BMBF-Verbundprojekt »EUREKA-AMeLie: Neue Advanced Systems Engineering-Methoden für Entwicklungsprozesse anhand von Produktbeispielen aus Medizintechnik und…

Fokussierte Ultraschallwellen helfen ETH-​Forschenden, Medikamente im Gehirn punktgenau zu platzieren, also nur dort, wo ihre Wirkung erwünscht ist. Die Methode soll künftig psychiatrische, neurologische und onkologische Behandlungen mit weniger Nebenwirkungen ermöglichen. Forschende der ETH Zürich haben eine Methode entwickelt, mit der Medikamente im Hirn punktgenau freigesetzt werden können. Damit könnte es in Zukunft möglich werden, Psychopharmaka, Chemotherapeutika und andere Medikamente nur in jene Hirnregionen zu bringen, wo das aus medizinischen Gründen gewünscht ist. Heute ist das praktisch nicht möglich –…

Mit dem TissueGrinder – einer automatisierten Miniatur-Mühle für empfindliches Zellgewebe – lassen sich lebende Zellen aus einer Gewebeprobe herauslösen. Die Technik wurde am Fraunhofer IPA entwickelt. Eine Ausgründung bringt jetzt ein serienreifes Produkt auf den Markt und schafft damit eine wichtige Voraussetzung für die personalisierte Medizin der Zukunft. Jeder Tumor ist anders. Eine optimale Therapie muss daher auf den einzelnen Patienten zugeschnitten sein. Doch um testen zu können, welches Chemotherapeutikum im Einzelfall das beste ist, braucht man lebende Zellen. Diese…

Jedes Jahr infizieren sich in Deutschland ca. 420.000 Personen mit den so genannten „Krankenhaus-Keimen“, von denen der Antibiotika-resistente Staphylococcus aureus der bekannteste, aber nicht der einzige ist. Diese Infektionen führen zu längeren Krankenhausaufenthalten, höheren Kosten und in geschätzten 7.500 Fällen allein in Deutschland jährlich zum Tod. Auf Intensivstationen führt die künstliche Beatmung am häufigsten zu solchen Infektionen. Der Patient erhält einen Beatmungstubus (Endotrachealtubus), der für Tage oder Wochen in der Luftröhre bleibt. In dieser Zeit können sich Erreger auf der…

Erstmals haben Forschende am Zentrum für Protonentherapie des Paul Scherer Instituts PSI in der Schweiz eine ultraschnelle, hoch dosierte Bestrahlung mit Protonen getestet. Dieses neue, experimentelle FLASH-Verfahren könnte die Strahlentherapie von Krebs revolutionieren und Patienten viele Wochen der Behandlung ersparen. Blitze beeindrucken in der Natur durch ein kurzes, starkes Leuchten und eine hohe Energieentladung. FLASH – der englische Begriff für Blitz – steht auch in der Strahlenmedizin für eine ultrakurze und hoch dosierte, einmalige Bestrahlung und könnte künftig den Patienten…

„Liebling, ich habe den Detektor geschrumpft“: Forschungsteam hat den weltweit kleinsten Ultraschalldetektor entwickelt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Helmholtz Zentrum München und der Technischen Universität München (TUM) haben den weltweit kleinsten Ultraschalldetektor entwickelt. Er basiert auf miniaturisierten optischen Schaltkreisen, die auf der Oberfläche eines Siliziumchips angebracht sind. Er ist 100 Mal kleiner als ein durchschnittliches menschliches Haar und visualisiert deutlich kleinere Details, als dies zuvor möglich war. Damit ist eine so genannte ultrahochauflösende Bildgebung möglich. Seit der Entwicklung der medizinischen Ultraschall-Bildgebung…