Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Den Traum vom Gehen und Rennen realisieren

08.12.2005


Forschungen der Universität Jena zu aktiven Beinprothesen von EU gefördert



Ein sportlicher Waldlauf ist für Menschen ohne Beine ein kaum erfüllbarer Wunschtraum. Denn mit herkömmlichen Beinprothesen können sie zwar leidlich gehen, rennen kann man mit diesen jedoch nicht. Dafür benötigt man teure Spezialprothesen, die einer gebogenen Blattfeder ähneln. Weltweit können sich diese Hightech-Produkte jedoch nur wenige Behinderte leisten. "Kommerzielle Beinprothesen, mit denen Gehen und Rennen möglich ist, gibt es zurzeit noch nicht", sagt Dr. André Seyfarth, Leiter des Lauflabors am Institut für Sportwissenschaften der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Dort arbeiten er und seine Mitarbeiter jedoch intensiv daran, den Traum vieler Behinderter Wirklichkeit werden zu lassen. Eines ihrer Forschungsprojekte dabei wird jetzt sogar von der Europäischen Union (EU) gefördert. Sie hat dafür gerade knapp 240.000 Euro zur Verfügung gestellt.

... mehr zu:
»Beinprothese »Prothese


Dank des EU-Stipendiums kann der 29-jährige Physiker Dr. Hartmut Geyer in den nächsten zwei Jahren am renommierten Massachusetts Institut of Technology (MIT) in den USA arbeiten und forschen. Im dritten Jahr wird er dann die Ergebnisse an seinem Jenaer Arbeitsplatz auswerten. "Das MIT ist eine der führenden Einrichtungen auf dem Gebiet der Biomechatronik", erklärt Geyer. "Dort wurden mit die technologisch modernsten Prothesen entwickelt, die heute kommerziell angeboten werden."

"Auf den ersten Blick erscheinen die Bewegungsabläufe beim Gehen und Rennen sehr kompliziert", sagt Dr. Seyfarth. Das Zusammenspiel von Muskelreflexen und Gelenken ist sehr komplex und bei den unterschiedlichen Bewegungsarten auch sehr verschieden. "Den Unterschied merkt jeder, der beispielsweise über Asphaltstraßen oder Waldwege rennt", so der Leiter des Lauflabors. "Unsere Gelenke und Muskeln fangen harte Stöße bestens ab und passen sich den Untergrundbedingungen sehr gut an". Die Wissenschaft stehe erst am Anfang, wenn es darum geht, die Bewegung über die physikalischen Parameter hinaus erklären zu können. Doch dabei haben die Jenaer Bewegungsforscher der Konkurrenz offensichtlich einiges voraus, was auch die EU zu Ihrer Förderung veranlasste. "Wir sind die Ersten, die ein einheitliches Grundmodell für das Gehen und das Rennen haben", sagt Seyfarth. Seit Mitte der 90er Jahre beschäftigt sich die Jenaer Biomechanik um Professor Reinhard Blickhan, aus der auch das Lauflabor hervorgegangen ist, mit dieser Aufgabenstellung.

"Unser Ziel ist jedoch nicht, die natürlichen Bewegungen eines Beines genau zu kopieren, wie das die Biomimetik tut", erklärt Dr. Geyer. Bestreben der Jenaer Forscher ist es, "zu schauen, woher die Bewegung kommt, die biologischen Funktionsabläufe in ihren physikalischen und mechanischen Elementen zu verstehen und die Erkenntnisse in ingenieurtechnische Systeme umzusetzen". Im Fall der Beinprothesen gehe es darum, nicht nur Prothesen mit passiven Gelenken zu bauen, die etwa über hydraulische Gelenke Stöße beim Gehen dämpfen. Die Jenaer wollen in Zusammenarbeit mit dem Ilmenauer Lehrstuhl für Biomechatronik von Professor Hartmut Witte Prothesen mit aktiven Gelenken entwickeln.

Dafür seien noch viele Probleme zu lösen, räumt Seyfarth ein. "Wir brauchen kleine, aber starke und schnelle Motoren, wissen jedoch noch nicht genau, wo diese eingebaut werden müssen und wie sie ihre Steuersignale erhalten sollen." Auch die energetische Versorgung der Motoren ist noch schwierig, Batterien seien zu schwer und kurzlebig. "Wasserstoffzellen wären eine vernünftige Alternative", erklärt er. Das Know-how des MIT, mit dem die Jenaer bereits seit einigen Jahren Kontakte pflegen, werde für die eigene Forschung an Beinprothesen sehr nützlich sein, meint Dr. Geyer.

Doch soll von seinem USA-Aufenthalt nicht nur das Jenaer Bewegungs-Forschungszentrum profitieren. "Das Stipendium wird von der EU auch finanziert, weil Prothetik und Robotik traditionell Wissenschaftsfelder sind, in denen die USA und Japan die Spitze einnehmen", erklärt Dr. Seyfarth. Europa wolle da aufholen. Die Jenaer Kompetenzen spielen dabei offensichtlich eine wichtige Rolle.

Kontakt:
Dr. André Seyfarth
Nachwuchsforschergruppe "Lauflabor" der Universität Jena
Dornburger Str. 23, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 945730
E-Mail: oas@uni-jena.de

Axel Burchardt | idw
Weitere Informationen:
http://www.lauflabor.de

Weitere Berichte zu: Beinprothese Prothese

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Narkolepsie: Wissenschaftler entlarven den Übeltäter der rätselhaften Schlafkrankheit
20.09.2018 | Universitätsspital Bern

nachricht Virotherapie bei Bauchfellkrebs erfolgreich getestet - Neue biologische Krebstherapie
18.09.2018 | Universitätsklinikum Tübingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Erstmals gemessen: Wie lange dauert ein Quantensprung?

Mit Hilfe ausgeklügelter Experimente und Berechnungen der TU Wien ist es erstmals gelungen, die Dauer des berühmten photoelektrischen Effekts zu messen.

Es war eines der entscheidenden Experimente für die Quantenphysik: Wenn Licht auf bestimmte Materialien fällt, werden Elektronen aus der Oberfläche...

Im Focus: Scientists present new observations to understand the phase transition in quantum chromodynamics

The building blocks of matter in our universe were formed in the first 10 microseconds of its existence, according to the currently accepted scientific picture. After the Big Bang about 13.7 billion years ago, matter consisted mainly of quarks and gluons, two types of elementary particles whose interactions are governed by quantum chromodynamics (QCD), the theory of strong interaction. In the early universe, these particles moved (nearly) freely in a quark-gluon plasma.

This is a joint press release of University Muenster and Heidelberg as well as the GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt.

Then, in a phase transition, they combined and formed hadrons, among them the building blocks of atomic nuclei, protons and neutrons. In the current issue of...

Im Focus: Der Truck der Zukunft

Lastkraftwagen (Lkw) sind für den Gütertransport auch in den kommenden Jahrzehnten unverzichtbar. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Technischen Universität München (TUM) und ihre Partner haben ein Konzept für den Truck der Zukunft erarbeitet. Dazu zählen die europaweite Zulassung für Lang-Lkw, der Diesel-Hybrid-Antrieb und eine multifunktionale Fahrerkabine.

Laut der Prognose des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wird der Lkw-Güterverkehr bis 2030 im Vergleich zu 2010 um 39 Prozent steigen....

Im Focus: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Im Focus: Bio-Kunststoffe nach Maß

Zusammenarbeit zwischen Chemikern aus Konstanz und Pennsylvania (USA) – gefördert im Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung

Chemie kann manchmal eine Frage der richtigen Größe sein. Ein Beispiel hierfür sind Bio-Kunststoffe und die pflanzlichen Fettsäuren, aus denen sie hergestellt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

12. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

20.09.2018 | Veranstaltungen

Gesundheitstipps und ein virtueller Tauchgang zu Korallenriffen

20.09.2018 | Veranstaltungen

Internationale Experten der Orthopädietechnik tagen in Göttingen

19.09.2018 | Veranstaltungen

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

Bei Depressionen ist Hirnregion zur Stresskontrolle vergrößert

20.09.2018 | Biowissenschaften Chemie

12. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

20.09.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Was Einstein noch nicht wusste

20.09.2018 | Physik Astronomie

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