2,5 Millionen Euro Förderung für Nanoelektronik in der Medizin

Kooperation zwischen Technischer Universität Hamburg-Harburg (TUHH) und Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)
(PresseBox) (Hamburg, ) Bei der Diagnose und Therapie von Krankheiten spielt die Medizintechnik eine immer größere Rolle. Insbesondere die Nanotechnologie eröffnet Wissenschaftlern und Patienten viele Möglichkeiten, die jetzt in einem interdisziplinären Forschungsprojekt zwischen der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) und dem Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) weiter entwickelt werden. Im Mittelpunkt des bisher größten gemeinsamen Forschungsvorhabens stehen zwei Patientengruppen: Menschen, die an einer Vergrößerung der Hauptschlagader (Aneurysma) leiden sowie Schlaganfallpatienten.

Jeder zehnte Mann - und bis zu zwei Prozent der Frauen - erleidet eine Vergrößerung der Hauptschlagader im Bauch. Dieses so genannte Aorten-Aneurysma ist lebensgefährlich. In der medizinischen Praxis werden zur Therapie Stents, ein röhrenförmiges Implantat, in die Hauptschlagader im Bauch eingeführt. Dieses verschließt die Aorta so, dass das Aneurysma vom Blutfluss abgeschnitten ist. Das Problem: In bis zu 40 Prozent der Fälle bilden sich im Laufe der Zeit undichte Stellen: Das Aneurysma kann platzen und es tritt Blut in den Bauchraum.

Chips retten Leben

In ihrem gemeinsamen Projekt wollen die Ingenieure der TUHH und die Ärzte am UKE diese tickende Zeitbombe im Körper entschärfen, in dem sie den Stent mit Hilfe der Nanoelektronik optimieren. Ausgestattet mit im Endzustand bis zu 64 Sensoren und einem Schaltkreis übernimmt das Nanoelektronik-Implantat zusätzlich eine überlebenswichtige Überwachungsfunktion: Es misst die Druckverhältnisse im Aneurysma und überträgt die Daten zu einem mobilen Lesegerät, das nicht größer ist als eine Streichholzschachtel. Arzt oder Patient können so die Daten jederzeit und überall ablesen.

Klein und leistungsfähig zum Wohle des Patienten

"Die Nanoelektronik ist so klein und leistungsfähig geworden, dass sich daraus viele neue Möglichkeiten für die Medizintechnik eröffnet haben, die vor zehn Jahren noch undenkbar gewesen wären", sagt Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Krautschneider, Koordinator des Forschungsschwerpunktes Regeneration, Implantate und Medizintechnik an der TUHH.

Den medizinischen Part dieser Forschung übernimmt die Klinik und Poliklinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie am UKE. Ihr ärztlicher Leiter, Prof. Dr. Gerhard Adam: "Das Spannende an der Kooperation ist für uns die Nutzbarmachung der Nanosensorik für die Medizin. Der entwickelte Sensor könnte dazu führen, dass wir bald den Blutdruck im Aneurysma messen können. Dadurch können undichte Stellen früh erkannt werden, ohne den Patienten oder die Patientin mittels Ultraschall oder Computertomographie in regelmäßigen Intervallen zu untersuchen. Eine große Erleichterung für die Patienten und langfristig eine Kostenersparnis."

Elektrowellen bringen Bewegung in steife Muskeln

Professor Gerloff, der ärztliche Leiter der Klinik und Poliklinik für Neurologie, möchte die Nanotechnologie für Schlaganfallpatienten nutzbar machen: "Dadurch, dass wir unser neurologisches Wissen über Gehirn, Nerven und Muskeln mit den Kenntnissen der TUHH über Nanotechnologie kombinieren, eröffnen wir technologisch ganz neue Dimensionen auf dem Weg zu neuen Behandlungsmethoden." Etwa 250 000 Menschen erleiden jedes Jahr in Deutschland einen Schlaganfall. Fast zwei Drittel dieser Patienten sind anschließend durch dauerhafte Behinderungen im beruflichen und privaten Leben erheblich beeinträchtigt. Sehr häufig betroffen ist die Handfunktion, so dass sich die Faust nicht mehr öffnen lässt. Die Neurowissenschaftler des UKE und die Ingenieure der TUHH wollen nun ein Gerät entwickeln, das den Alltag dieser Patienten erleichtert. Der Patient erhält ein kleines tragbares Gerät, das elektrische Stimulationsimpulse an Nerven und Muskeln sendet und beispielsweise dafür sorgt, dass sich die Faust öffnet. Ausgelöst werden die Impulse durch eine Muskelbewegung der nicht-gelähmten Seite.

2,5 Millionen Euro Forschungsgelder

2,5 Millionen Euro hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung für die Forschung auf diesen beiden Gebieten im Rahmen eines interdisziplinären Forschungsprojekts bereitgestellt. Daran beteiligt sind seitens der TUHH das Institut für Nanoelektronik unter der Leitung von Professor Wolfgang Krautschneider und auf UKE-Seite die Klinik und Poliklinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie mit ihrem Direktor Professor Gerhard Adam, die Klinik und Poliklinik für Neurologie mit ihrem Leiter Professor Christian Gerloff, ferner das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen in Dresden sowie mittelständischen Unternehmen unter anderem aus der Metropolregion Hamburg.

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