Dossier - 08.09.2022

Bildgebende Verfahren in der medizinischen Diagnostik

In nahezu allen medizinischen Fachbereichen werden Bildgebungsverfahren zur Darstellung krankheitsbedingter Veränderungen eingesetzt. Je nach Aufgabenstellung und Krankheitsbild können dank der vielen verschiedenen heute zur Verfügung stehenden Methoden ganz unterschiedliche Struktur- und Funktionsparameter visuell für die Diagnose erfasst und für die Therapie genutzt werden.

In Kooperation mit einer chinesischen Forschungsgruppe konnte die Arbeitsgruppe Physikalische Chemie der Universität Konstanz ein Kontrastmittel mit deutlich erhöhter Effizienz herstellen.

Im SFB HyPERion, den das KIT koordiniert, entwickeln Forschende des KIT und der Universitäten Kaiserslautern, Konstanz und Stuttgart gemeinsam eine Technologie für kompakte Hochleistungs-Magnetresonanz. Diese könnte zukünftig in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, in Arztpraxen oder auch an Grenzübergängen eingesetzt werden.

Das Werner Siemens Imaging Center (WSIC) an der Radiologischen Universitätsklinik Tübingen und der Medizinischen Fakultät der Universität Tübingen darf sich über eine Fördersumme von insgesamt 18,4 Millionen Euro von der Schweizer Werner Siemens-Stiftung (WSS) freuen. Mit der Fördersumme soll die bereits bestehende internationale Spitzenforschung auf dem Gebiet der molekularen und funktionellen Bildgebung gehalten und weiter ausgebaut werden.

Der demografische Wandel wie auch die aktuelle Technologietrends im Bereich der Medizintechnik führen zu einem großen Bedarf der Industrie an entsprechend ausgebildeten Fachleuten. Das KIT hat hier breitgefächerte Kompetenzen und international etablierte Forschungsschwerpunkte. Diese bilden die Grundlage für den neuen praxisorientierten Bachelorstudiengang Medizintechnik.

Hyperpolarisierte Kernspinresonanz ermöglicht große medizinische Fortschritte in der molekularen Diagnostik, etwa für Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder die Krebstherapie. Im Rahmen des EU-Verbundprojekts »MetaboliQs« entwickelten sieben Partner unter Koordination von Fraunhofer IAF und NVision ein Mikroskopie-Verfahren, das es mittels diamantbasierter Hyperpolarisation erstmals ermöglicht, Stoffwechselprozesse auf Einzelzellebene zu analysieren.

Mikroroboter können die Medizin revolutionieren. Nun haben Forschende am Max Planck ETH Center for Learning Systems ein Bildgebungs-Verfahren entwickelt, das zellgrosse Mikroroboter erstmals einzeln und hochaufgelöst in einem lebenden Organismus erkennt. Das ist ein wichtiger Schritt zu einer präzisen Steuerung der Roboter und ihrer Anwendung in der Klinik.

Unternehmensporträt medicalvalues GmbH - 05.05.2022

medicalvalues – bestmögliche Diagnostik dank KI

Das Karlsruher Start-up medicalvalues GmbH will mit seiner Plattform verschiedene klinische Datensätze zusammenführen und so eine umfassende medizinische Diagnostik ermöglichen. Mit innovativen Diagnosealgorithmen wertet die Künstliche Intelligenz die Daten aus und erzeugt so neue Erkenntnisse für Labor und Kliniken.

Künstliche Intelligenz soll in Baden-Württemberg in Zukunft eine stärkere Rolle in der Gesundheitsversorgung spielen. Die Landesregierung hat daher den Aufbau eines Reallabors „Künstliche Intelligenz im Gesundheitswesen“ beschlossen. Von dort sollen Initiativen aus der Theorie in den Alltag gebracht werden.

Das sogenannte Immuno-Imaging, welches das Verhalten von Immunzellen mittels bildgebender Methoden sichtbar macht, ist Forschungsgegenstand einer neuen Emmy Noether-Nachwuchsgruppe am Universitätsklinikum Heidelberg (UKHD). Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Team von Privatdozent Dr. Dr. Michael Breckwoldt, Neuroradiologe am UKHD, in den kommenden sechs Jahren mit insgesamt 1,97 Millionen Euro.

Im Mittelpunkt des Besuchs stehen Projekte des Forums Gesundheitsstandort Baden-Württemberg und Leuchtturmprojekte bei Digitalisierung und Vernetzung: regional, national und international

Intelligente Diagnostik - 09.02.2022

KI für Mehrwert in der digitalen Hautkrebsdiagnostik

Das Projekt „Intelligente Diagnostik“ bringt interdisziplinär die neuesten Technologien und Forschungsinstitute zusammen, um mithilfe innovativer Bildgebung und Künstlicher Intelligenz Ärztinnen und Ärzte besser bei der Hautkrebsdiagnostik zu unterstützen.

Bestimmten Formen von Lungenkrebs liegt eine Erbgut-Umlagerung im ALK-Gen zugrunde. In diesen Fällen kann eine Behandlung mit einem spezifischen zielgerichteten Medikament das Fortschreiten der Erkrankung aufhalten. Doch früher oder später entstehen Resistenzen gegen die Therapie.

Therapieresistenz ist ein zentrales Problem in der Behandlung von Krebserkrankungen. Auch Knochen- und Weichteiltumoren von Jugendlichen und jungen Erwachsenen, so genannte Sarkome, sprechen oft nicht dauerhaft auf die Behandlung an. Ursache dafür ist, dass Krebszellen beim Fortschreiten der Erkrankung eine Vielzahl neuer Eigenschaften ausbilden und dabei oft auch eine Resistenz gegen ursprünglich wirksame Medikamente entwickeln.

rMSI-Technologie - 08.11.2021

Neue multispektrale Bildgebung verbessert die Möglichkeiten endoskopischer Tumorerkennung

Die Qualität minimalinvasiver Operationen hängt zu großen Teilen von den bildgebenden Eigenschaften der eingesetzte Endoskope ab. Die Mannheimer Firma Thericon GmbH hat eine multispektrale Bildgebungstechnologie entwickelt, die in Echtzeit die Ansichten aus mehreren Lichtkanälen überlagert und so ein detailliertes Bild erstellt, auf dem Tumore besser identifiziert werden können.

Nanoteilchen sind in unserer Umgebung allgegenwärtig: Viren in der Raumluft, Proteine im Körper, als Bausteine neuer Materialien etwa für die Elektronik oder in Oberflächenbeschichtungen. Wer die winzigen Partikel sichtbar machen will, hat ein Problem: Sie sind so klein, dass man sie unter einem optischen Mikroskop meist nicht sieht.

Wenn wir globale Herausforderungen lösen wollen, reichen die klassischen Lösungsansätze nicht aus. Biointelligenz, Biologische Werkzeuge und Technologien könnten zu Treibern für Innovationen in der Produktionstechnik von morgen werden. Die drei Fraunhofer-Institute IPA, IGB und IVV forschen an biointelligenten Robotern mit chemosensorischen Fähigkeiten.

Die Untersuchung im Kernspintomographen stört die Raumwahrnehmung gesunder Personen, berichten Tübinger Hirnforschende. Die Kernspintomographie – auch Magnetresonanztomographie (MRT) genannt – setzen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gerne zur Untersuchung unseres Gehirns und seiner Funktionen ein.

Bei jeder Blutabnahme werden sie untersucht, um Informationen über physiologische Prozesse als eine Art »Wasserstandsmeldung« zu erhalten. Biomarker oder Surrogatparameter sind nicht nur wichtige Moleküle zur Diagnosestellung, sondern werden genauso zur Überwachung nach einer Erkrankung oder zur Früherkennung von Krankheiten eingesetzt. Forscher*innen und Mediziner*innen treffen sich hier an einem Schnittpunkt ihrer Arbeit.

Der Forschungsneubau „Multidimensionale Trauma-Wissenschaften“ der Universität Ulm für über 200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stärkt die Spitzenforschung im Land. Finanzminister Dr. Danyal Bayaz hat am Montag, 11. Oktober 2021, gemeinsam mit dem Amtschef des Wissenschaftsministeriums, Dr. Hans Reiter, den Grundstein für das neue Forschungsgebäude Multidimensionale Trauma-Wissenschaften (MTW) gelegt.

Mit der superauflösenden Mikroskopie gewinnen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neue Einblicke in die Welt der Zellen und können nanometerkleine Strukturen im Zellinneren erkunden. Das Verfahren hat die Lichtmikroskopie revolutioniert und seinen Erfindern 2014 den Nobelpreis für Chemie eingebracht. Tübinger KI-Forscher haben in einem internationalen Projekt einen Algorithmus entwickelt, der diese Technologie wesentlich beschleunigt.

Unter der Konsortialführung des FZI Forschungszentrum Informatik haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des FZI gemeinsam mit vier Partnerinstituten aus der Innovationsallianz Baden-Württemberg (innBW) im Rahmen des Forschungsprojekts Intelligente Diagnostik die Möglichkeiten von bildgebenden Verfahren zur Hautkrebsdiagnostik mittels Künstlicher Intelligenz (KI) erforscht. Nun liegt der Abschlussbericht des Projekts vor.

PixelBiotech GmbH - 27.07.2021

Mit Cytogenetik und KI auf Spurensuche

Das Start-up PixelBiotech kombiniert Fluoreszenztechniken mit Künstlicher Intelligenz, um DNA und RNA in medizinischen Proben aufzuspüren. HuluFISH heißt die Methode, die unzählige Anwendungsmöglichkeiten zulässt – angefangen vom Nachweis von Virusinfektionen wie COVID-19 oder der Afrikanischen Schweinegrippe bis hin zur Qualitätskontrolle gen- und immuntherapeutischer Verfahren in der Krebsmedizin.

Wissenschaftler vom EMBL und vom DKFZ stellen eine neue Methode vor, um Stoffwechselprofile einzelner Zellen zu erstellen. Mit dem Verfahren, das Fluoreszenzmikroskopie und eine bestimmte Form der Massenspektroskopie kombiniert, können pro Stunde über hundert Stoffwechselprodukte und Lipide von mehr als tausend individuellen Zellen analysiert werden.

Die Studienambulanz für Klinische Schmerzforschung wurde am Universitätsklinikum Heidelberg eröffnet. Unter dem Motto „Forschen für und mit Patienten“ werden Betroffene zukünftig stärker an der klinischen Schmerzforschung beteiligt, um eine Anlaufstelle für verschiedene nicht-medikamentöse Schmerzstudien zu bilden. Für die neue Studie „PerPAIN“ zu personalisierter Schmerztherapie werden noch Teilnehmer gesucht.