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 Wie aus Erfindungen Innovationen werden: HZDR-Innovationsfonds fördert erfolgreich Technologietransferprojekte
09.07.2020 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

nachricht Einstieg in die Nanowelt
22.06.2020 | Hochschule Aalen

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: Elektrische Spannung aus Elektronenspin – Batterie der Zukunft?

Forschern der Technischen Universität Ilmenau ist es gelungen, sich den Eigendrehimpuls von Elektronen – den sogenannten Elektronenspin, kurz: Spin – zunutze zu machen, um elektrische Spannung zu erzeugen. Noch sind die gemessenen Spannungen winzig klein, doch hoffen die Wissenschaftler, auf der Basis ihrer Arbeiten hochleistungsfähige Batterien der Zukunft möglich zu machen. Die Forschungsarbeiten des Teams um Prof. Christian Cierpka und Prof. Jörg Schumacher vom Institut für Thermo- und Fluiddynamik wurden soeben im renommierten Journal Physical Review Applied veröffentlicht.

Laptop- und Handyspeicher der neuesten Generation nutzen Erkenntnisse eines der jüngsten Forschungsgebiete der Nanoelektronik: der Spintronik. Die heutige...

Im Focus: Neue Erkenntnisse über Flüssigkeiten, die ohne Widerstand fließen

Verlustfreie Stromleitung bei Raumtemperatur? Ein Material, das diese Eigenschaft aufweist, also bei Raumtemperatur supraleitend ist, könnte die Energieversorgung revolutionieren. Wissenschaftlern vom Exzellenzcluster „CUI: Advanced Imaging of Matter“ an der Universität Hamburg ist es nun erstmals gelungen, starke Hinweise auf Suprafluidität in einer zweidimensionalen Gaswolke zu beobachten. Sie berichten im renommierten Magazin „Science“ über ihre Experimente, in denen zentrale Aspekte der Supraleitung in einem Modellsystem untersucht werden können.

Es gibt Dinge, die eigentlich nicht passieren sollten. So kann z. B. Wasser nicht durch die Glaswand von einem Glas in ein anderes fließen. Erstaunlicherweise...

Im Focus: The spin state story: Observation of the quantum spin liquid state in novel material

New insight into the spin behavior in an exotic state of matter puts us closer to next-generation spintronic devices

Aside from the deep understanding of the natural world that quantum physics theory offers, scientists worldwide are working tirelessly to bring forth a...

Im Focus: Im Takt der Atome: Göttinger Physiker nutzen Schwingungen von Atomen zur Kontrolle eines Phasenübergangs

Chemische Reaktionen mit kurzen Lichtblitzen filmen und steuern – dieses Ziel liegt dem Forschungsfeld der „Femtochemie“ zugrunde. Mit Hilfe mehrerer aufeinanderfolgender Laserpulse sollen dabei atomare Bindungen punktgenau angeregt und nach Wunsch aufgespalten werden. Bisher konnte dies für ausgewählte Moleküle realisiert werden. Forschern der Universität Göttingen und des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen ist es nun gelungen, dieses Prinzip auf einen Festkörper zu übertragen und dessen Kristallstruktur an der Oberfläche zu kontrollieren. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen.

Das Team um Jan Gerrit Horstmann und Prof. Dr. Claus Ropers bedampfte hierfür einen Silizium-Kristall mit einer hauchdünnen Lage Indium und kühlte den Kristall...

Im Focus: Neue Methode führt zehnmal schneller zum Corona-Testergebnis

Forschende der Universität Bielefeld stellen beschleunigtes Verfahren vor

Einen Test auf SARS-CoV-2 durchzuführen und auszuwerten dauert aktuell mehr als zwei Stunden – und so kann ein Labor pro Tag nur eine sehr begrenzte Zahl von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Intensiv- und Notfallmedizin: „Virtueller DIVI-Kongress ist ein Novum für 6.000 Teilnehmer“

08.07.2020 | Veranstaltungen

Größte nationale Tagung für Nuklearmedizin

07.07.2020 | Veranstaltungen

Corona-Apps gegen COVID-19: Nationalakademie Leopoldina veranstaltet internationales virtuelles Podiumsgespräch

07.07.2020 | Veranstaltungen

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

Satellitendaten zeigen Ausmaß der Dürresommer 2018 und 2019

10.07.2020 | Geowissenschaften

Grundlagen der Funktionen von Glutaredoxin-Proteinen im Eisenstoffwechsel und der Signalübertragung aufgeklärt

10.07.2020 | Medizin Gesundheit

Künstliche Intelligenz für die Notfallmedizin

10.07.2020 | Informationstechnologie

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