Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Expertisen aus neun Leibniz-Instituten vereinigen sich in einem Chip

11.01.2016

Sensorplattform soll akute, anfallartige Verschlimmerungen chronisch-entzündlicher Atemwegserkrankungen vorhersage. Neun Leibniz-Institute arbeiten gemeinsam im Pilotprojekt „EXASENS“ an der Erforschung einer Point-of-Care-Technologie zur Vorhersage und Diagnose von chronisch-entzündlichen Atemwegserkrankungen. Der Verbund wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 6,25 Millionen Euro gefördert und liefert einen Beitrag zum Ausbau und zur Stärkung des Themenfeldes Gesundheitstechnologien.

In den kommenden drei Jahren werden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedener Fachrichtungen aus neun Leibniz-Instituten an einem Vor-Ort- Diagnostik-System zur Vorhersage und Diagnostik der chronisch-entzündlichen Atemwegserkrankungen Asthma und chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) forschen.

Über 10% der deutschen Bevölkerung leiden an diesen Erkrankungen, wodurch sie sowohl volkswirtschaftlich als auch gesundheitspolitisch eine immense Bedeutung besitzen. Klinisch hochrelevant und von besondere Brisanz für die Patienten sind akute, anfallartige Verschlimmerungen (Exazerbationen) dieser Erkrankungen, die zu lebensbedrohlichen Komplikationen führen können.

Ein exaktes Monitoring des Krankheitszustandes und eine frühzeitige Diagnostik sich anbahnender Exazerbationen ist essentiell für eine verbesserte Lebensqualität und die optimale Behandlung des Patienten. Herkömmliche Verfahren basieren auf Lungenfunktionstests und der subjektiven Einschätzung durch einen erfahrenen Arzt.

Die so gewonnenen Ergebnisse sind jedoch nicht spezifisch genug, um die Ursache der Exazerbation zu diagnostizieren, Vorhersagen zu treffen und frühzeitig individuell abgestimmte Therapiemaßnahmen einzuleiten.

Das Projekt „EXASENS“ soll diese diagnostische Lücke schließen. Dazu werden zunächst potentielle Auslöser von Exazerbationen, wie zum Beispiel Bakterien, Viren, Pilzsporen oder auch Stäube, mit optoelektronischen und photonischen Messverfahren charakterisiert und spezifische Indikatoren definiert, welche eine zuverlässige Vorhersage von Exazerbationen erlauben.

Parallel dazu wird eine modular aufgebaute Kartusche entwickelt, in der alle erforderlichen Schritte zur Aufbereitung und Analyse von Patientenproben durchgeführt werden können. Die Wissenschaftler legen dabei den Fokus auf Lab-on-a-Chip-Technologien. Durch die Kombination mehrerer Cent- Stück-großer Chips mit unterschiedlicher Funktionalität entsteht eine Messplattform, die dem Nutzer innerhalb kurzer Zeit krankheitsspezifische Informationen liefern wird.

Die komplexen Abläufe der Analyse z.B. von Speichelproben werden in einem intuitiv zu bedienenden Gerät integriert, das in der Arztpraxis oder zu Hause anwendbar ist. Mediziner können so eine Verschlimmerung im Krankheitsverlauf frühzeitig und ursachenspezifisch erkennen und individuelle Therapiemaßnahmen einleiten.

Aufgrund der kompakten Bauweise und einfachen Handhabung eignet sich die Technologie auch für telemedizinische Anwendungen. Betroffenen Patienten wird es ermöglicht, den Krankheitsverlauf selbstständig und verlässlich zu überwachen und die Testergebnisse online an den behandelnden Hausarzt oder eine Klinik zu übermitteln. Die Anzahl nicht erforderlicher ambulanter oder gar notfallmedizinischer Behandlungen und die dadurch entstehenden Kosten für das Gesundheitssystem können drastisch reduziert werden.

„Die gezielte interdisziplinäre Zusammenarbeit von Instituten aus unterschiedlichen Sektionen der Leibniz-Gemeinschaft versetzt uns in die Lage, ein Thema entlang der Innovationskette von der Grundlagenforschung bis hin zur Vermarktung von Lösungen und Verfahren durch Industriepartner bearbeiten zu können“, so Professor Jürgen Popp, Koordinator des Projektes und wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-Institutes für Photonische Technologien.

Darüber hinaus wird durch die enge Zusammenarbeit der Leibniz-Institute mit Kliniken und Einrichtungen der biologischen und medizinischen Forschung eine Validierung der erforschten Technologien ermöglicht. Die zukünftige Einbindung von Unternehmen wird zur schnellen Überführung der Sensorplattformen in alltagstaugliche Anwendungen führen.

Lebens-, natur- sowie wirtschaftswissenschaftliche Institutionen liefern im geförderten interdisziplinären Verbundvorhaben „EXASENS“ die Basis für eine nachhaltige und exzellente Forschung, um zukünftig den gesundheitsrelevanten gesellschaftlichen Herausforderungen erfolgreich begegnen zu können.

Projekt: POC-Sensorplattform für chronisch-entzündliche Atemwegserkrankungen (EXASENS)

Projektvolumen: 6,25 Mio. €

Projektlaufzeit: 01.12.2015 bis 30.11.2018

Gefördert von: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Projektpartner:
• Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. (IPHT), Jena
• Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften (FZB), Borstel
• Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH), Berlin
• Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF), Dresden
• Leibniz-Institut für Interaktive Materialien (DWI), Aachen
• Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie e.V. (HKI), Jena
• Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (IHP), Frankfurt (Oder)
• Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften (ISAS), Dortmund
• Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung Halle (IWH), Halle

Weitere Informationen:

http://www.ipht-jena.de

Dr. Andreas Wolff | Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Acht Millionen Euro für die Forschung: Smarte Implantate sollen Knochen besser heilen
10.12.2019 | Universität des Saarlandes

nachricht German Design Award 2020 für Sensorschleuse Argus von dormakaba
09.12.2019 | dormakaba Deutschland GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Cheers! Maxwell's electromagnetism extended to smaller scales

More than one hundred and fifty years have passed since the publication of James Clerk Maxwell's "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field" (1865). What would our lives be without this publication?

It is difficult to imagine, as this treatise revolutionized our fundamental understanding of electric fields, magnetic fields, and light. The twenty original...

Im Focus: Hochgeladenes Ion bahnt den Weg zu neuer Physik

In einer experimentell-theoretischen Gemeinschaftsarbeit hat am Heidelberger MPI für Kernphysik ein internationales Physiker-Team erstmals eine Orbitalkreuzung im hochgeladenen Ion Pr9+ nachgewiesen. Mittels einer Elektronenstrahl-Ionenfalle haben sie optische Spektren aufgenommen und anhand von Atomstrukturrechnungen analysiert. Ein hierfür erwarteter Übergang von nHz-Breite wurde identifiziert und seine Energie mit hoher Präzision bestimmt. Die Theorie sagt für diese „Uhrenlinie“ eine sehr große Empfindlichkeit auf neue Physik und zugleich eine extrem geringe Anfälligkeit gegenüber externen Störungen voraus, was sie zu einem einzigartigen Kandidaten zukünftiger Präzisionsstudien macht.

Laserspektroskopie neutraler Atome und einfach geladener Ionen hat während der vergangenen Jahrzehnte Dank einer Serie technologischer Fortschritte eine...

Im Focus: Highly charged ion paves the way towards new physics

In a joint experimental and theoretical work performed at the Heidelberg Max Planck Institute for Nuclear Physics, an international team of physicists detected for the first time an orbital crossing in the highly charged ion Pr⁹⁺. Optical spectra were recorded employing an electron beam ion trap and analysed with the aid of atomic structure calculations. A proposed nHz-wide transition has been identified and its energy was determined with high precision. Theory predicts a very high sensitivity to new physics and extremely low susceptibility to external perturbations for this “clock line” making it a unique candidate for proposed precision studies.

Laser spectroscopy of neutral atoms and singly charged ions has reached astonishing precision by merit of a chain of technological advances during the past...

Im Focus: Ultrafast stimulated emission microscopy of single nanocrystals in Science

The ability to investigate the dynamics of single particle at the nano-scale and femtosecond level remained an unfathomed dream for years. It was not until the dawn of the 21st century that nanotechnology and femtoscience gradually merged together and the first ultrafast microscopy of individual quantum dots (QDs) and molecules was accomplished.

Ultrafast microscopy studies entirely rely on detecting nanoparticles or single molecules with luminescence techniques, which require efficient emitters to...

Im Focus: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Hefe-Spezies in Braunschweig entdeckt

12.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Humane Papillomviren programmieren ihre Wirtszellen um und begünstigen so die Hautkrebsentstehung

12.12.2019 | Medizin Gesundheit

Urbane Gärten: Wie Agrarschädlinge von Städten profitieren

12.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics