Nachhaltige Medizintechnik - 10.10.2024

Kunststoffe in der Medizintechnik neu denken

Ohne Medizinprodukte aus Kunststoff ist eine gute Gesundheitsversorgung nicht möglich. Der breite Einsatz des synthetischen Materials, wie etwa bei Einmalartikeln, erzeugt enorme Mengen an Müll, verbraucht viele Ressourcen und verursacht einen großen Kohlenstoffdioxid-Fußabdruck. Um zukünftig umweltverträglichere Kunststoffprodukte generieren zu können, sind signifikante Änderungen der Prozesse erforderlich.

Bei der Preisverleihung am 30. September 2024 nahmen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB und Beiersdorf die Auszeichnung für ihr gemeinsam entwickeltes Reporterhautmodell entgegen. Mit diesem Testsystem können chemische Substanzen einfach auf toxische Wirkungen untersucht werden. Die Neuentwicklung bedeutet einen großen Sprung im Bereich der Tierversuchsalternativen.

Malaria zählt zu den tödlichsten Infektionskrankheiten weltweit und breitet sich durch den fortschreitenden Klimawandel weiter aus. Die Zunahme von Resistenzen gegen gängige Malariamedikamente verschärft die Situation, neue Behandlungsmethoden zu entwickeln ist dringend erforderlich. Im Rahmen einer neuen Studie sollen asymptomatische Träger des Malariaerregers Plasmodium falciparum mit einer Kombinationstherapie behandelt werden.

Tumoren des Plexus choroideus betreffen vor allem Kleinkinder unter einem Jahr. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) konnten jetzt zeigen, dass ein dauerhaft aktivierter wichtiger Signalweg der intrazellulären Kommunikation verantwortlich für die Entstehung dieser seltenen Hirntumoren ist.

Der Treibhausgas-Rechner für Krankenhäuser „KliMeG-Rechner“ gehört zu den fünf Finalist:innen des Deutschen Nachhaltigkeitspreises Gesundheit in der Kategorie „Umwelt schützen“. Das Tool ist das Ergebnis der Kooperation zweier Forschungsprojekte der Universitätskliniken Heidelberg (KliOL) und Freiburg (CAFOGES) und wird vom Kompetenzzentrum für klimaresiliente Medizin und Gesundheitseinrichtungen (KliMEG) online bereitgestellt.

Mit dem MINTful Future Day wagt sich BioLAGO in neue Gefilde - Unter dem Motto „Life Science wants you“ sprach das gezielt junge Talente aus Biologie, Chemie und Medizin an und brachte diese mit regionalen Unternehmen zusammen. Ziel ist es, MINT-Fachkräfte niederschwellig mit regionalen Unternehmen zusammenzubringen, um damit die regionale Bindung zu stärken.

Die Produktion von Feinchemikalien ist in der Regel komplex und aufwendig. Ein Team von Fraunhofer-Forschenden hat ein Verfahren nach dem Vorbild einer Kaskade entwickelt, bei dem mehrere aufeinanderfolgende Synthesestufen ohne Unterbrechung durchlaufen. Damit wird die Herstellung der Medikamente effizienter und energiesparender. So unterstützt die modular aufgebaute Technologie-Plattform die Produktion von Arzneimitteln am Standort Deutschland.

InnoZell, ein Spin-off der Universität Konstanz, erhält die „Go-Bio Initial“-Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Die Ausgründung von Clovis Hugues Seumen Tiogang setzt auf Innovationen im Bereich der Zellforschung.

Am 27. September hat der Bundesrat das neue Medizinforschungsgesetz verabschiedet. Experten des Hopp-Kindertumorzentrums Heidelberg (KiTZ) schätzen die Konsequenzen für krebskranke Kinder insgesamt positiv ein. Der Abbau bürokratischer Hürden und verbesserte Genehmigungsprozesse könnten Kindern und Jugendlichen schnelleren und leichteren Zugang zu klinischen Studien und neuen Therapie- verfahren eröffnen, so die Hoffnung der Kinderonkologen.

Startup-Jobmotor stottert: Durchschnittliche Beschäftigtenzahl sinkt, auch vor dem Hintergrund der angespannten Finanzierungslage . Innovation durch Forschung: Hochschulen werden wichtiger, jedes zehnte Startup entwickelt Deep Tech-Lösungen. Potenzial bleibt unausgeschöpft: Aufholbedarf bei Kooperation mit etablierter Wirtschaft.

Dr. Tanja Eichkorn, Wissenschaftlerin der Universität Heidelberg und Ärztin an der Klinik für RadioOnkologie und Strahlentherapie des Universitätsklinikums Heidelberg, ist für ihre Forschungsarbeiten zu Gewebeschäden im Gehirn nach einer Hochpräzisionsbestrahlung mit Protonen mit dem Anita- und Friedrich-Reutner-Preis der Medizinischen Fakultät Heidelberg ausgezeichnet worden.

Der Bundesrat hat am 27. September 2024 die Beratungen zum Medizinforschungsgesetz abgeschlossen. Damit hat das Gesetz die letzte politische Hürde genommen und kann planmäßig in Kraft treten.

Ein Forscherteam der Universität Freiburg und des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken hat zum ersten Mal lichtgesteuerte Tests zum Nachweis von Krankheitserregern und anderen Biomarkern entwickelt. Diese OptoAssays ahmen das Verhalten von biologischen Zellen nicht nur nach, sie verwenden auch deren genetische Programmierung.

Ob wir Veranlagungen für bestimmte Krankheiten haben, hängt im hohen Maße von den unzähligen Varianten in unserem Erbgut ab. Doch insbesondere bei Erbgut-Varianten, die in der Bevölkerung nur selten auftreten, ist der Einfluss auf die Ausprägung bestimmter krankhafter Merkmale schwer zu ermitteln. Forschende stellen nun einen auf Deep Learning basierenden Algorithmus vor, der auch die Auswirkungen seltener Erbgut-Varianten vorhersagen kann.

Bestimmte Entwicklungssignale spielen eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung unserer genetischen Baupläne. Sie verhindern, dass es zu Veränderungen des Genoms kommt. Der zugrundeliegende biologische Mechanismus hilft, dass sich die DNA bei der Zellteilung nach dem ursprünglichen genetischen Bauplan in identischer Kopie vervielfältigt. Bei der Bildung von Nervenzellen kann er aber auch zum genomischen Mosaizismus beitragen.

Am 18.09.2024 fand am NMI in Reutlingen das Cross-Cluster Event „Quantum Technologies and Photonics meet Medtech“ statt. Die gemeinsame Veranstaltung der Netzwerke Photo­nics BW, QuantumBW, BioRegio STERN, BIOPRO BW sowie MedicalMountains mit Unterstützung der RegioClusterA­gentur, stand im Zeichen von branchen- und technologieübergreifenden Syner­gien und Anwendungspotenzialen der Quantentechnologien in der Medizintechnik.

Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen - 25.09.2024

Entzündungsfördernde regulatorische T-Lymphozyten als therapeutischer Angriffspunkt bei Morbus Crohn

Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen sind für die Betroffenen sehr belastend und erhöhen das Risiko für Darmkrebs. PD Dr. Robyn Laura Kosinsky vom Bosch Health Campus in Stuttgart identifizierte zusammen mit Forschenden aus den USA fehlgesteuerte regulatorische T-Zellen als wichtige Entzündungstreiber bei Morbus Crohn. Mithilfe eines epigenetisch wirkenden Medikaments gelang es zudem, die ursprüngliche Funktion der Zellen wiederherzustellen.

Künstliche Intelligenz kann die Dokumentation im medizinischen Bereich erheblich vereinfachen. Das beste Modell liefert bereits 93,1 Prozent an verwendbaren Dokumenten. Dadurch besteht ein großes Potenzial, medizinisches Fachpersonal zu entlasten. Der Einsatz solcher Systeme erfolgt bereits im Regelbetrieb.

Forschende aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) zeigten kürzlich: Die Einnahme von Vitamin D oder von Multivitamin-Präparaten ist zwar mit erhöhten Kalziumspiegeln verbunden. Doch die Personen mit höheren Kalziumwerten erkrankten nicht häufiger an Atherosklerose oder an Nierensteinen, den charakteristischen Folgen langfristig erhöhter Serum-Kalziumspiegel.

Die Universität Konstanz entwickelt eine tierversuchsfreie Alternative zum Test von Injektionslösungen und anderen injizierbaren Arzneimitteln. Der neu entwickelte Test arbeitet statt mit Kaninchen mit menschlichem Blut.

Für seine Forschungen an neuartigen Neuroimplantaten hat Dr. Simon Binder eine Förderung der Carl-Zeiss-Stiftung in Höhe von 1.5 Millionen Euro für fünf Jahre eingeworben. Binder wird die Nachwuchsgruppe „Biohybride Neuroimplantate basierend auf weichen Hydrogel-Elektroden“ an der Universität Freiburg aufbauen. Sie ist angebunden an die Forschungseinrichtungen BrainLinks-BrainTools.

Die metachromatische Leukodystrophie (MLD) ist eine Stoffwechselerkrankung. Durch ein defektes Enzym, sammeln sich bestimmte Fette, sogenannte Sulfatide, im Gehirn. Nervenzellen und die weiße Substanz des Gehirns bauen sich ab, die Kinder versterben früh. Mit dem ersten Neugeborenen-Screening zeigen die Forschende der Universitätsklinik für Kinder- und Jugendmedizin Tübingen, dass eine rechtzeitige Diagnose bei Neugeborenen möglich ist.

Am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB wurde nun erstmals ein dreidimensionales Hautmodell aufgebaut, das die Reaktion der Haut auf Substanzen direkt anzeigt: Die Reporterhaut. Durch den eingebauten Reporter kann die zelluläre Antwort präzise und schnell gemessen werden – und das am lebenden Modell.

Die personalisierte Medizin mit individuell maßgeschneiderten Therapien wird bei Krebserkrankungen mehr Realität. Dazu benötigt es einen Blick in das Erbgut der Tumoren. Eine Forschergruppe aus dem Deutschen Netzwerk für Personalisierte Medizin (DNPM) hat erfasst, nach welchen Qualitätsstandards die Genomanalysen in Deutschland durchgeführt werden. Die Daten sind Voraussetzung, um die Gensequenzierung in die Routineversorgung zu integrieren.

Im Zukunftscluster QSens der Universitäten Stuttgart und Ulm forschen Wissenschaftler*innen, Unternehmen und Start-ups erfolgreich an Quantensensoren mit großem Anwendungspotenzial. Das Bundesministerium für Bildung- und Forschung fördert QSens im Rahmen von „Clusters4Future“ für weitere drei Jahre.

Fünf länder- und institutionenübergreifende Doktorandennetzwerke an der Universität Heidelberg werden im Rahmen der „Marie Skłodowska-Curie Actions“ gefördert. Sie bearbeiten gemeinsam aktuelle wissenschaftliche Themen mit hohem Innovationspotential. An der Ruperto Carola koordiniert wird ein MSCA Doctoral Network zum Thema Künstliche Intelligenz in der Physik, zwei Netzwerke in der Medizin, in den Biowissenschaften und Ingenieurwissenschaften.

Biotechnologisches Team der Universität Tübingen erhält wertvolles Nebenprodukt bei der Proteinherstellung – Beitrag zur Ernährung einer wachsenden Weltbevölkerung unter Umgehung der Viehhaltung.

Rund 10 bis 15 Prozent der Frauen im gebärfähigen Alter sind von Endometriose betroffen. Die chronisch-entzündliche, bisher unheilbare gynäkologische Erkrankung ist äußerst komplex. Ein neues Verbundprojekt, das von der Uni Ulm koordiniert wird, widmet sich der ganzheitlichen und systembiologischen Erforschung der Krankheit und ihrer Ursachen. „HoPE“ will das Zusammenspiel von Ernährung, Immunsystem, Stoffwechsel und Darmmikrobiom entschlüsseln.

Schmerzen im Rückenbereich zählen in der westlichen Welt zu den Hauptursachen für Beschwerden im Alltag und Krankschreibungen. Grund dafür ist oft mangelnde Bewegung im vom Sitzen geprägten Büroalltag in Kombination mit fehlender Ausgleichsaktivität wie Sport und Gymnastik. Ziel der Ausgründung StraightUp von drei Absolventen des KIT ist es, Rückenschmerzen mit einer innovativen Idee langfristig und nachhaltig zu bekämpfen.

Die Wissenschaft hat lange nach Möglichkeiten gesucht, neuronale Netze im Gehirn mit Computern zu simulieren, um zu verstehen, wie sie funktionieren. Mit neuen Erkenntnissen über die neuronalen Schaltpläne im Gehirn der Fruchtfliege und mit Hilfe von KI gelang es nun Forschenden, ein neuronales Netz zu knüpfen. Dieses sagt die Aktivität einzelner Neuronen vorher, ohne dass Messungen an einem lebenden Gehirn vorgenommen werden müssen.

BIOPRO Baden-Württemberg veröffentlicht erste Ergebnisse einer neuen WifOR-Studie - 11.09.2024

Industrielle Gesundheitswirtschaft in Baden-Württemberg: Bruttowertschöpfung von mehr als 19 Milliarden Euro

Die industrielle Gesundheitswirtschaft (iGW) spielt eine zentrale Rolle für die Wirtschaft in Baden-Württemberg. Im Jahr 2021 generierte die Branche eine direkte Bruttowertschöpfung von 19,6 Mrd. Euro, was rund einem Drittel (32,6 %) der gesamten regionalen Gesundheitswirtschaft entspricht. Außerdem stammten im Jahr 2021 mit 96,3 % fast alle Exporte der Gesundheitswirtschaft im Land aus der iGW. Das zeigt eine neue Studie im Auftrag der BIOPRO.

Im Rahmen des Landeswettbewerbs RegioWIN 2030 erhält das „I³-Lab“ in Heilbronn 7,5 Millionen Euro aus Mitteln des Landes und der Europäischen Union. Das Projekt schafft Raum für das Entstehen neuer medizinischer Innovationen und unterstützt den Transfer von Forschungsergebnissen in die Anwendungspraxis.

3D-In-vitro-Zellkulturmodell als Grundlage für die Entwicklung neuer Behandlungsstrategien gegen eine der häufigsten Erkrankungen in den Industrienationen

Am Universitätsklinikum Freiburg wurden erstmalig in Deutschland zwei Linearbeschleuniger der neuesten Generation in Betrieb genommen. Die extrem schnelle hochauflösende 3D-Bildgebung ermöglicht noch präzisere Behandlung von Krebs-Patient*innen.

Mithilfe eines neuen Verfahrens des Molekularen Engineering können Organoide gezielt in ihrer Entwicklung beeinflusst werden. Zum Einsatz kommen dabei Mikrokugeln aus gezielt gefalteter DNA, die im Inneren der Gewebestrukturen Wachstumsfaktoren oder andere Signalmoleküle freisetzen. Dadurch entstehen wesentlich komplexere Organoide, die die entsprechenden Gewebe besser nachahmen und einen realistischeren Zellmix aufweisen als bisher.

7.000 bekannte seltene Erkrankungen (SE) betreffen mehr als 300 Million Menschen weltweit – 30 Million davon in Europa. Für 95 Prozent der Erkrankten gibt es keine Therapieoptionen und circa 50 Prozent aller Betroffenen haben bisher keine gesicherte molekulare Diagnose. „ERDERA“, die neue EU-Forschungspartnerschaft startet zum 1. September 2024 und bringt alle relevanten Stakeholder aus dem SE-Bereich zusammen.

Forschungsteams der Universitäten Konstanz und Potsdam analysieren, wie Proteine zusammenarbeiten, um unseren Zellen sowohl Anhaftung als auch Bewegung zu ermöglichen. Das Markerprotein Paxillin steht im Zentrum ihres Interesses.

Die Forschenden vom DKFZ und der Universität Heidelberg zeigten an Mäusen, dass experimentell ausgelöster Durchblutungsmangel im Gehirn die Astrozyten epigenetisch zu Hirnstammzellen umprogrammiert, die wiederum Nervenvorläuferzellen hervorbringen können. Diese Entdeckung zeigt, dass Astrozyten möglicherweise für die regenerative Medizin genutzt werden könnten, um geschädigte Nervenzellen zu ersetzen.

Innovation für nachhaltige Kunststoffverpackungen - 04.09.2024

Liquid Plug & Play: Ökodesignte Kunststoffverpackung – nicht nur für Ultraschallgel

Tonnenweise Verbrauchsmaterial wie z. B. Ultraschallgel wandert ungenutzt in den Müll, weil die Kunststoffverpackung nicht vollständig entleert werden kann. Hier könnte zukünftig die Erfindung Liquid Plug & Play Abhilfe schaffen: Die Innovation aus Mehrwegaußenhülle plus Einwegproduktbeutel für Viskosen ist restlos entleerbar, vermeidet Cross-Kontamination und bietet noch vieles mehr.

Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Voxalytic GmbH haben eine neue Methode entwickelt, mit der sich erstmals die chirale Struktur eines Moleküls – die exakte räumliche Anordnung der Atome – direkt durch Kernspinspektroskopie aufklären lässt. Nun könnte die neue Methode ein Standardwerkzeug für die chemische und pharmazeutische Industrie werden.

Der Science4Life Businessplan-Wettbewerb startet in die neue Wettbewerbsrunde. Start-ups und Gründungsinteressierte aus Life Sciences, Chemie und Energie können ihre zukunftsweisende Geschäftsidee ab sofort und bis zum 14.10.2024 online einreichen. Die Gründerinitiative begleitet die Unternehmerteams von der ersten Idee bis zum Start ins Unternehmertum.

Die Entstehung und den Verlauf der Endometriose besser zu verstehen und Patientinnen bessere Behandlungsoptionen anbieten zu können, haben sich fünf Forschungsverbünde in Deutschland als Ziel gesetzt. Ab September werden sie vom BMBF dazu gefördert. Dabei ist der Forschungsverbund „ENDO-RELIEF“ unter der Koordination von Prof. Dr. Bernhard Krämer, stellvertretender Ärztlicher Direktor der Gynäkologie der Tübinger Universitäts-Frauenklinik.

Forscher*innen der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg haben überraschende Erkenntnisse über die Immunantwort bei chronischer Hepatitis B (HBV) gewonnen. Anders als bislang angenommen ist ein Teil der Immunzellen, die virusinfizierte Körperzellen zerstören, auch bei einer chronischen Hepatitis-B-Infektion aktiv. Sie können weiterhin aktiv zur Kontrolle der Virusinfektion beitragen.

Pipettierroboter für die akademische Forschung - 28.08.2024

goodBot GmbH: Der dritte Arm des Forschenden

Repetitive Handgriffe im Labor sind ermüdend und häufig auch Quelle von Fehlern. Dabei ist präzises Pipettieren entscheidend, um reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen. In Forschungslaboren ist Automatisierung unterrepräsentiert und bereits vorhandene Pipettierroboter für Wissenschaftler ungeeignet. Deshalb entwickelten Dr. Julius Wiener, Tobias Zundel und Oliver Brunner goodBot - einen auf akademische Forschung zugeschnittenen Pipettierroboter.

Mit dem Forschungsfeld der synthetischen Immunologie, beschäftigt sich ein Perspektiven-Artikel in der Fachzeitschrift „Nature Nanotechnology“. Die Heidelberger Wissenschaftler beschreiben darin ein sogenanntes Bottom-up-Verfahren: Es nutzt den „Werkzeugkasten“ der Nanotechnologie und der synthetischen Biologie, um Systeme aus molekularen Grundbausteinen aufzubauen und diese gezielt mit Immunfunktionen auszustatten.

Erstmals hat das Team der Herzchirurgie am Universitätsklinikum Heidelberg zwei Patienten vollständige Kunstherzen der Firma Carmat implantiert. Die Geräte unterstützen das biologische Herz nicht nur, sondern ersetzen es komplett. In der Brust der beiden Patienten pumpt nun kein Muskel mehr das Blut durch den Körper, sondern ein Wunderwerk der Robotik. Nur das Kabel zur Stromversorgung ragt aus dem Bauch.

Die Kenntnis der Zielstrukturen für die Abwehrzellen ist Voraussetzung für die Entwicklung personalisierter Krebs-Immuntherapien. Forschende aus dem DKFZ und dem NCT Heidelberg veröffentlichen ein auf Massenspektroskopie basierendes Verfahren, um solche tumorspezifischen „Neoepitope" zu identifizieren. Das Analyseverfahren ist auf die Detektion dieser vorkommenden Proteinfragmente ausgelegt und kommt mit geringsten Mengen an Probenmaterial…

Wie werden Proteine in unseren Zellen noch während ihrer Herstellung modifiziert? Ein internationales Team aus Forschenden der Universität Konstanz, des Caltech und der ETH Zürich entschlüsselte den molekularen Mechanismus dieses Vorgangs, der für unser Leben und unsere Gesundheit essenziell ist.

Die Forschungsstelle „Kreislaufwirtschaft im Gesundheitswesen“ unter Leitung von Professor Dr. Jörg Woidasky an der Hochschule Pforzheim führt nun im Rahmen eines öffentlich geförderten Projektes eine bundesweite Benchmarkstudie zum Abfallaufkommen in Krankenhäusern durch.

Kann das Mikrobiom der Haut, auch Hautflora genannt, die Wirksamkeit einer Krebstherapie beeinflussen? Das möchte Dr. Robin Reschke von der Hautklinik des Universitätsklinikums Heidelberg (UKHD) und vom Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg, herausfinden. Die Deutsche Krebshilfe ermöglicht seine Forschung an der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg mit einer großzügigen Förderung.

Neue Methode ermöglicht präzise Erforschung bislang kaum untersuchter Teile von Immunzellen im Gehirn. Erkenntnisse können helfen, Lernprozesse und Krankheiten wie Alzheimer und Hirntumore besser zu verstehen und neue Therapien zu entwickeln.

Wissenschaftler im Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) haben ein völlig neues Impfkonzept entwickelt. Die Vakzine ist kostengünstig und schützt Mäuse vor fast allen krebserregenden HPV-Typen. Über die Prävention vor Neuinfektionen hinaus löst der Impfstoff auch zelluläre Immunantworten gegen HPV-infizierte Zellen aus und kann daher möglicherweise auch therapeutisch gegen bereits existierende Infektionen wirken.

Drei Forscherinnen aus Freiburg, Heidelberg und Tübingen erhalten den Landesforschungspreis und den Preis für mutige Wissenschaft. Sie leisten mit ihrer Arbeit einen wichtigen Beitrag zur Krebs- und Klimaforschung.

Zahlreiche zelluläre Proteine schützen uns vor viralen Infektionen und können diese meist verhindern oder zumindest effektiv kontrollieren. Welche dieser sogenannten antiviralen Faktoren am wirksamsten sind und warum sie bei manchen Viren, wie HIV-1 oder SARS-​CoV-2, weitgehend versagen, ist jedoch bislang noch wenig verstanden.

Mit einem neuartigen chemischen Verfahren ist es möglich, erstmals schnell und einfach modifizierte Peptide mit Boronsäuren herzustellen. Entwickelt wurde es von Wissenschaftlern des Organisch-Chemischen Instituts sowie des Instituts für Pharmazie und Molekulare Biotechnologie der Universität Heidelberg. Im Rahmen der Arbeiten gelang es, eine große Anzahl biologisch aktiver Peptid-Boronsäuren zu synthetisieren.