Biomediziner präsentieren Speerspitzen der Entwicklung

Mit einer prall gefüllten Innovationspipeline demonstrierten Wissenschaftler anläßlich der 38. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik im VDE (DGBMT), dass die in der Biomedizin schlummernden Potenziale noch lange nicht ausgereizt sind. Zahlreiche renommierte Experten waren der Einladung des VDE nach Ilmenau gefolgt, wobei neben der biomedizinischen Technik auch das dynamisch wachsende Gebiet der medizinischen Biotechnologie im Fokus der Tagung stand.

So erstreckte sich das Themenspektrum der über 500 Beiträge aus nahezu allen Bereichen der biomedizinischen Technik von der Bionik über die Nanosensorik bis hin zu aktuellen Projekten auf den Gebieten Telemedizin und “biologische Signalverarbeitung”. Als beispielhaft gelten Lab-on-a-Chip Systeme und BioMEMS. Diese beschreiben den rasanten Fortschritt in der medizinischen Diagnostik und im gesamten Life Science-Bereich. Dahinter verbergen sich Reaktionsplattformen mit Kavitäten, Kanälen und Strukturen im Mikro- oder sogar Nanometermaßstab, die mit Hilfe der Biomikrostrukturtechnik hergestellt werden. Lab-on-a-Chip-Systeme funktionieren wie makroskopische Labors, allerdings auf einem chipkartengroßen Kunststoffsubstrat, auf dem biologische, chemische und physikalische Prozesse stattfinden.

Grundsätzliche Fragen zur Überlebensfähigkeit von Organismen innerhalb technischer Systeme standen im Mittelpunkt eines vielbeachteten Vortrags der Ilmenauer Biomechatronikerin Danja Voges, denn BioMEMS könnten auch die Antwort der Zukunft auf viele lebensgefährliche Krankheiten und chronische Beschwerden sein. Die mikroskopisch kleinen Geräte – dünner als ein menschliches Haar – könnten dabei mit Medikamenten ausgerüstet werden, welche in koordinierten Mengen an den Körper abgegeben werden, mit Muskelzellen und sogar mit winzigen Kameras, die den Gesundheitszustand des Körpers fortlaufend überwachen Darüber hinaus könnten solche Mikrochips mit Chemikalien befüllt werden, die das Wachstum von Blutzellen stimulieren, oder Medikamente befördern, welche langsam und dosiert an den Körper abgegeben werden.

Im Bereich der Biosensorik stellten Prof. Michael Schöning und Prof. Michael Keusgen von der Universität Marburg wiederum neuartige Strategien für die Biosensorik vor. Ihren Plänen zufolge könnten Biosensoren erfolgreich zum Nachweis bisher noch nicht entdeckter natürlicher Wirkstoffe dienen. Zuvor hatte das Forscher-Duo bereits haben einen Biosensor entwickelt, der Zyanid weit unterhalb der Giftigkeitsschwelle schnell und präzise nachweist. Der Biosensor soll demnächst als kostengünstiges analytisches Instrument in der Umwelt- und Lebensmittelkontrolle eingesetzt werden.

Mit grundlegend neuen Erkenntnissen im Rahmen der Quantifizierung dynamischer Interaktionen im Gehirn sorgte Prof. Dr. Otto W. Witte, Direktor der Klinik für Neurologie an der Universität Jena für ein weiteres Highlight der Tagung. Der Experte hatte in diesem Jahr bereits mit der Entdeckung, dass das menschliche Gehirn nach einem Schlaganfall lernfähiger als zuvor ist, international für Furore gesorgt. Diese Entdeckung ließe sich bei der Rehabilitation der Betroffenen nutzen, berichtete er. So würden nach dem Schlaganfall wieder neue Verbindungen zwischen Gehirnzellen, in Einzelfällen sogar ganz neue Zellen entstehen. Ingesamt zeige das geschädigte Hirn ein verändertes Verhalten, so die Wissenschaftler. Es sei erregbarer und gleichzeitig lernfähiger, was sich medikamentös und durch spezifische Trainings nutzen ließe. Verantwortlich für dieses Verhalten seien so genannte GABA-Rezeptoren, deren Zusammensetzung im Gehirn sich nach einem Schlaganfall verändere. “Diese Botenstoffe, die in einem Drittel des Gehirns die Nachrichten weitergeben, gehen nach einem Schlaganfall in ein jugendliches Muster zurück”, verdeutlichte er.