KI-Allianz Baden-Württemberg - 08.04.2025

KI in die Fläche bringen

Künstliche Intelligenz birgt Chancen und Risiken. Damit KI-Lösungen Vorteile für Bürgerinnen und Bürger sowie Unternehmen im Land bringen, setzt sich die KI-Allianz Baden-Württemberg für die Vernetzung der KI-Akteure ein. In Zukunft ist auch die Gesundheitsbranche im Fokus der Genossenschaft.

Wissenschaftler*innen der Universität Stuttgart ist es gelungen, die Struktur und Funktion von biologischen Membranen mit Hilfe von „DNA-Origami“ zu beeinflussen. Sie haben eine synthetisch-biologische „Toolbox“ für die Manipulation von Zellen entwickelt, die den Transport von großen therapeutischen Molekülen in einzelne Zellen ermöglicht. Damit eröffnet sich ein neuer Weg für gezielte therapeutische Eingriffe in der Medizin.

Die reproduzierbare und präzise Herstellung von komplexen Organoid-Modellen zur Simulation von Fehlfunktionen menschlicher Organe steht im Mittelpunkt eines interdisziplinären Forschungsvorhabens an der Universität Heidelberg. Ein Forschungsteam aus den Lebens- und Ingenieurwissenschaften möchte dazu das Engineering molekularer Systeme mit Maschinellem Lernen und automatisierten Herstellungsmethoden verbinden.

Die bisherige Krebstherapie effizienter gestalten bei deutlicher Reduzierung der Nebenwirkungen auf gesundes Gewebe – dies ist das Ziel eines Projekts an der Hochschule Aalen. Gefördert wird es mit einer Million Euro von der Carl-Zeiss-Stiftung. Hierzu entwickelt der Biophysiker mit seinem Team neuartige Nanopartikel aus Gold. Die Partikel setzen Strahlen- und Chemotherapie gleichzeitig ein und töten die Krebszellen gezielt ab.

Quantentechnologie in die Anwendung bringen - 06.11.2024

QSens: Zukunftscluster bringt Quantensensoren der Zukunft in die Medizin

Das BMBF-geförderte Zukunftscluster „QSens - Quantensensoren der Zukunft“ erforscht ultraempfindliche Sensoren, die in der Medizin völlig neue Möglichkeiten eröffnen könnten: von schnelleren Ergebnissen bei der Medikamentenforschung über präzisere Diagnostik bis hin zu effektiverer Reha. Beteiligt sind daran nicht nur die Unis Stuttgart und Ulm, sondern auch 17 Industriepartner, die die Forschungsergebnisse gleich in die Praxis überführen möchten

Für ein zukunftsweisendes biomedizinisches Forschungsprojekt, hat die Heidelberger Wissenschaftlerin Dr. Venera Weinhardt einen ERC Synergy Grant eingeworben. Der Europäische Forschungsrat (ERC) vergibt diese Förderung für die Weiterentwicklung der weichen Röntgenmikroskopie. Dieses innovative bildgebende Verfahren soll mit weiteren Innovationen bei der Erforschung von Hepatitis-E-Viren zum Einsatz kommen.

Forschende des KIT haben erfolgreich eine Förderung der Carl-Zeiss-Stiftung eingeworben. Im Projekt „UCART” arbeitet die Physikerin Professorin Anke-Susanne Müller an einer neuen Methode der Strahlentherapie, bei der Tumore mit einem Elektronenbeschleuniger direkt im Körper bestrahlt werden. Der Elektrobiotechnologe Professor Dirk Holtmann will im Projekt „CoMet2“ ein Verfahren entwickeln, mit dem sich CO2 in wertvolle Chemikalien umwandeln lässt

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.

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.

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.

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.

Prof. Dr. Kerstin Göpfrich erhält den Alfried Krupp-Förderpreis 2024 für ihre Arbeiten in der synthetischen Biologie. Die dotierte Auszeichnung der Alfried Krupp von Bohlen und Halbach-Stiftung fördert jährlich junge Wissenschaftler in den Natur- und Ingenieurwissenschaften, die ihre erste Professur innehaben. über fünf Jahren unterstützt der Preis flexible und unabhängige Forschung und Lehre.

MRT oder GPS-Navigation beruhen auf quantenmechanischen Funktionen. Doch die Quantenmechanik soll in Zukunft auch abhörsichere Kommunikation und hochsensible Sensoren ermöglichen. Quantencomputer könnten bei Simulationen oder bei der personalisierten Medikamentenentwicklung helfen. Von der zentralen Rolle der Uni Ulm in der Pionierforschung zur Quantenwissenschaft hat sich Wissenschaftsministerin Petra Olschowski bei einem Besuch informiert.

Mit sechs Anträgen für die Förderung großer, international sichtbarer Forschungsverbünde ist die Universität Heidelberg in der aktuellen Bewilligungsrunde der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erfolgreich. Die sechs Forschungsverbünde, von denen drei mit der Fortsetzung ihrer Arbeit die Förderhöchstdauer von zwölf Jahren erreichen werden, erhalten über einen Zeitraum von vier Jahren Fördermittel in Höhe von insgesamt rund 87 Millionen Euro.

Bessere Sensoriken für kürzere Operationszeiten und erhöhte Patientensicherheit: Das Graduiertenkolleg „Intraoperative multisensorische Gewebedifferenzierung in der Onkologie“, an dem die Universität Stuttgart und die Universität Tübingen beteiligt sind, forscht seit 2019 im Bereich Medizintechnik. Mithilfe neuer Sensorik-Methoden wollen die Forschenden helfen, chirurgische Eingriffe bei Krebspatient*innen wirksamer und sicherer zu gestalten.

Gemeinsam mit Kollegen aus Israel und den USA untersucht HITS-Gruppenleiterin Frauke Gräter die Auswirkungen physikalischer Kräfte auf das Protein Kollagen in zwei verschiedenen Modellorganismen. Ziel des Projekts ist es, die Auswirkungen sogenannter Mechanoradikale auf die Integrität des Gewebes und das Wohlbefinden des Organismus zu messen, mit Auswirkungen auf Gesundheit und Alterung.

Klaus Tschira Stiftung ermöglicht Anschaffung eines hochauflösenden Magnetresonanztomographen am Zentralinstitut für Seelische Gesundheit in Mannheim.

Moderne Methoden und Werkzeuge aus den molekularen System- und Materialwissenschaften zu kombinieren, um Lösungen für anwendungsorientierte Probleme etwa im Bereich der Sensorik, der Nanomedizin, der Soft-Robotik oder der Energietechnik zu entwickeln – darauf zielt ein neuer Studiengang an der Universität Heidelberg. Das interdisziplinäre Masterprogramm „Molecular Systems Science and Engineering“ startet zum Wintersemester 2024/2025.

Die Carl-Zeiss-Stiftung fördert ein gemeinsames Projekt der Medizinischen Fakultät Heidelberg und der Universitätsmedizin Mainz mit fünf Millionen Euro. Das interdisziplinäre Team will mittels umfangreicher Datenanalysen durch Künstliche Intelligenz individualisierte Therapien für Betroffene mit Herzschwäche entwickeln.​ Teil des Projektes ist eine Studie zur Robotik-unterstützten Bewegungstherapie.

Im Rahmen des „CZS Wildcard“-Programms der Carl-Zeiss-Stiftung erhält ein Forschertrio der Universitäten Ulm und Jena sowie des Instituts für Innovation, Transfer und Beratung (ITB) in Bingen eine Fördersumme von 750 000 Euro. Im Projekt „Geowissenschaftlich inspirierte, molekülspezifische 3D-Tiefenanalyse mit Nanometer-Auflösung“ sollen geologische Verfahren zur Erforschung von Erdbeben auf menschliche Zellen übertragen werden.

Hochauflösende Mikroskopietechnologie durchbricht Beugungslimit - 26.10.2023

Vom Mikro- zum Nanoskop

Lange Zeit war es mit Lichtmikroskopen nicht möglich, Objekte voneinander zu unterscheiden, die näher als 200 Nanometer beieinander liegen. Neuartige Geräte der Firma abberior Instruments GmbH, die eine von Nobelpreisträger Prof. Dr. Stefan Hell und seinen Teams in Heidelberg und Göttingen entwickelte Technologie nutzen, durchbrechen diese Auflösungsgrenze und ermöglichen detailreiche Einsichten in lebende Zellen im unteren Nanometerbereich.

Prof. Dr. Peter Loskill erhält den Herbert-Stiller-Preis für sein Projekt: Brustkrebs-on-Chip - eine tierversuchsfreie Forschung. Alle zwei Jahre vergibt der Verein Ärzte gegen Tierversuche e.V. den Herbert-Stiller-Preis für innovative wissenschaftliche Arbeiten, die sich mit Hilfe von tierversuchsfreien humanbasierten Methoden mit der Erforschung und Therapie menschlicher Erkrankungen beschäftigen.

Mensch und Technik auf fundamental neue Art zu kombinieren – die Vision des neugegründeten Zentrums Bionic Intelligence Tübingen Stuttgart (BITS). Forschende der Uni Stuttgart, Uni Tübingen sowie des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme und des Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik forschen an intelligenten bionischen Systemen, die helfen sollen, bestimmte Erkrankungen des Nervensystems besser zu verstehen und zu behandeln.

Dossier - 11.10.2023

Die Quantenrevolution der Gesundheitsindustrie

Von ultraschnellen Quantencomputern bis hin zu hochempfindlichen Sensoren - Quantentechnologien könnten die Medizin einen großen Schritt voranbringen. Mögliche Anwendungsgebiete reichen von der Medikamentenentwicklung über die Krebsfrüherkennung bis hin zum Auslesen von Hirnströmen, um Prothesen oder Exoskelette zu steuern. Baden-Württemberg spielt insbesondere bei der Entwicklung von Sensoren eine Schlüsselrolle.

Mithilfe des am Fraunhofer IPA entwickelten TissueGrinders – einer automatisierten Miniatur-Mühle für empfindliches Zellgewebe – können Kliniken auch ohne Hilfe eines ausgebildeten Pathologen die Zellproben von Krebspatienten schnell und präzise analysieren. Davon profitieren neben den Kliniken vor allem die Patienten. Wenn die Zellanalyse bereits während einer OP durchgeführt wird, bleibt den Patienten oft eine erneute OP erspart.

Neue Proteine für biomedizinische oder andere Anwendungen computergestützt zu entwickeln, erfordert lange Rechenzeiten auf leistungsstarken Servern. Ein Team aus Forschenden des Max-Planck-Instituts für Biologie Tübingen und des Universitätsklinikums Tübingen hat nun eine neue Berechnungsmethode entwickelt und getestet, die die notwendigen Energiekalkulationen erheblich beschleunigt.

Rückblick: Zentrales Branchentreffen TREFFpunkt Gesundheitsindustrie 2023 - 14.08.2023

Bausteine für eine zukunftsfähige Gesundheitsindustrie

Im Hinblick auf eine unerlässliche „Zeitenwende“ in der Gesundheitsbranche wurden auf dem TREFFpunkt Gesundheitsindustrie am 28. Juni 2023 vor allem die Themen Nachhaltigkeit, Digitalisierung und Resilienzstrategien diskutiert sowie neue Schlüsseltechnologien vorgestellt.

Seit 1953 verbindet das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB Biologie und Technik, um innovative und nachhaltige Technologien und Verfahren zu entwickeln. Zu seinem Jubiläum zum 70-jährigen Bestehen begrüßte das Institut am 10. Juli 2023 Wegbegleiter, Partner sowie ehemalige und aktive Mitarbeitende aus sieben Jahrzehnten zu einem Fachsymposium am Hauptsitz des Instituts am Fraunhofer-Campus Stuttgart.

Erstmals wurde die Intraoperative Strahlentherapie (IORT) im Rahmen einer Studie zur Behandlung von Bauchspeicheldrüsenkrebs eingesetzt.

Mit sogenannten Forschungsinkubatoren will die Universität Ulm Freiräume für innovative Projekte schaffen. Die Inkubatoren sollen Entwicklungen vorantreiben, die mittel- und langfristig relevante Forschungsbereiche und Aktionsfelder etablieren. Dazu wurden nun zwei fach- und fakultätsübergreifende Projekte zu entzündlichen Erkrankungen und zum kollektiven Verhalten in heterogenen biologischen Systemen ausgewählt.

Proteine haben charakteristische Aminosäure-Sequenzen, deren Analyse für Forschung und Medizin grundlegend ist. Diese können entschlüsselt werden. Allerdings ist die so genannte Sequenzierung von Proteinen teuer und zeitaufwändig. Ein groß angelegtes Forschungsvorhaben um Prof. Dr. Jan Behrends vom Physiologischen Institut der Universität Freiburg soll nun eine neue Technologie zur Proteinsequenzierung mit Nanoporen etablieren.

Wie lassen sich Viren schnell und präzise nachweisen? Wie können verschiedene virale Erreger in einer einzelnen Probe voneinander unterschieden und identifiziert werden? Genau hier greift das Ulmer Forschungsprojekt „Ultrasens-Vir“, das jetzt von der Carl-Zeiss-Stiftung mit rund 4,5 Millionen Euro gefördert wird. Das interdisziplinäre Team mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus der Virologie, Chemie und Quantenphysik setzt dabei auf…

In der Vergaberunde 2022 der renommierten „Consolidator Grants” des Europäischen Forschungsrates haben Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) erfolgreich abgeschnitten. Für ihre Vorhaben auf den Gebieten der Photovoltaik und der Medizinsensorik erhalten der Physiker Ulrich W. Paetzold und der Chemiker Frank Biedermann in den kommenden fünf Jahren rund zwei Millionen Euro.

Das Bundesforschungsministerium (BMBF) fördert ab sofort ein innovatives Projekt zur besseren Darstellung von Tumoren mit 15,8 Millionen Euro für vier Jahre. Davon gehen 3,1 Millionen Euro an das Universitätsklinikum Freiburg als klinischer Partner. Die Struktur von Tumoren lässt sich in der diagnostischen Magnetresonanztomographie (MRT) sehr gut darstellen. Allerdings fehlen bislang entscheidende Informationen über den Tumorstoffwechsel.

Während des Wachstums und der Entwicklung von Lebewesen müssen unterschiedliche Zelltypen miteinander in Kontakt kommen, um gemeinsam Gewebe und Organe zu bilden. Ein kleines Team um Prof. Dr. Anne Classen vom Exzellenzcluster CIBSS der Universität Freiburg hat nun herausgefunden, dass komplexe Formveränderungen während der Entwicklung ausschließlich über die Affinität von Zellen zueinander gesteuert werden.

Stammzellen im Gehirn sorgen für lebenslangen Nachschub an spezialisierten Zellen, etwa wenn Lern- oder Trainingseffekte Anpassungen des Gehirns erfordern. Bei Säugern wie Mensch und Maus sinkt im Alter die Anzahl der Hirnstammzellen, bei Fischen dagegen nicht. Wodurch wird die Anzahl der Hirnstammzellen gesteuert? Und könnte es sogar möglich sein, den altersbedingten Rückgang aufzuhalten?

Für zukunftsweisende Forschungsprojekte, die in gemeinsamer Arbeit mehrerer Teams bearbeitet werden, haben Wissenschaftler der Universität Heidelberg drei ERC Synergy Grants, drei hochdotierte Förderungen des Europäischen Forschungsrates, eingeworben.

In meinem ersten Blogbeitrag habe ich beschrieben, wie eine Wissenschaftssendung vor vielen Jahren in mir die Faszination für künstliche Muskel geweckt hat. In dieser Zeit hat sich die sehr kleine Interessengemeinschaft internationaler Wissenschaftler, die sich mit der Aktuatorik befasst, zu einer ernstzunehmenden Industrie entwickelt. Aber zunächst möchte ich erklären, wie es zu dieser Entwicklung gekommen ist.

Um Methoden der mathematischen Modellierung mit der Informationsverarbeitung in neuronalen Netzen zu verbinden, ist an der Universität Heidelberg ein Zentrum für modell-basierte Künstliche Intelligenz etabliert worden. Den Aufbau des CZS Heidelberg Center for Model-Based AI fördert die Carl-Zeiss-Stiftung (CZS) über einen Zeitraum von sechs Jahren mit fünf Millionen Euro.

Um Methoden der mathematischen Modellierung mit der Informationsverarbeitung in neuronalen Netzen zu verbinden, ist an der Universität Heidelberg ein Zentrum für modell-basierte Künstliche Intelligenz etabliert worden. Den Aufbau des CZS Heidelberg Center for Model-Based AI fördert die Carl-Zeiss-Stiftung (CZS) über einen Zeitraum von sechs Jahren mit fünf Millionen Euro.

Die Spindiag GmbH wurde am 09. April 2022 gemeinsam mit der Universität Freiburg und der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. für die Entwicklung des PCR-basierten Schnelltestsystems Rhonda mit dem Technologietransferpreis 2020 der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) ausgezeichnet.

Aus der ehemaligen »Projektgruppe für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie (PAMB)« ist nach zehn Jahren »Klinische Gesundheitstechnologien« des Fraunhofer IPA, Mannheim, geworden. Die Umbenennung drückt aus, wie sich der Fokus des 20-köpfigen interdisziplinären Teams von Forschenden in dieser Zeit verschoben hat: weg von der reinen Laborautomatisierung hin zu einer sehr engen Zusammenarbeit mit Ärztinnen und Ärzten direkt in der…

Ein leerstehendes Ladenlokal in der Heidelberger Altstadt wird für vier Wochen zum Wissensort: Von Dienstag, 1. Februar, bis Samstag, 26. Februar 2022, präsentieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in einem derzeit ungenutzten Geschäftsraum am Theaterplatz täglich wechselnde interessante Themen rund um Krebsforschung und Krebsprävention.

Entwicklungen der letzten Jahre ermöglichen heutzutage die hochpräzise Bestrahlung sehr kleiner Tumoren. Besonders profitieren davon Patient*innen mit Hirnmetastasen. Mittlerweile können sogar mehrere Metastasen gleichzeitig in einer Bestrahlungssitzung behandelt werden. Doch je kleiner die Tumoren sind und je mehr es sind, umso schwieriger ist die Planung der Bestrahlung.

Zellen müssen präzise kontrollieren, welche der im Erbgut enthaltenen Gene sie nutzen. Dies geschieht in sogenannten Transkriptionsfabriken, molekularen Ansammlungen im Zellkern. Forschende am Karlsruher Institut für Technologie, an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und am Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin haben nun festgestellt, dass die Bildung der Transkriptionsfabriken der Kondensation von Flüssigkeiten ähnelt.

Wie lässt sich das medizinische Personal in Krankenhäusern durch Digitalisierung entlasten und gleichzeitig der Patient stärker in den Fokus der Prozesse rücken? Forschende am Fraunhofer IPA untersuchen, wie Routinearbeiten im Klinikalltag digitalisiert und automatisiert werden können.

Prof. Dr. Harald Gießen vom 4. Physikalischen Institut sowie Prof. Dr. Alois Herkommer und Dr. Simon Thiele vom Institut für Technische Optik der Universität Stuttgart wurden am 19. Oktober 2021 mit dem Gips-Schüle-Forschungspreis 2021 ausgezeichnet. Die Forscher erhielten die mit 50.000 Euro dotierte Auszeichnung für die Entwicklung der 3D-Drucktechnik sowie neuer Materialien und Prozesse, um die kleinsten Miniaturoptiken der Welt herzustellen.

Der Neubau des Zentrums für Angewandte Quantentechnologie wurde der Universität Stuttgart übergeben. Mit dem Neubau erhält das Land einen internationalen Leuchtturm in der Quantenphysik. Finanzminister Dr. Danyal Bayaz hat gemeinsam mit Wissenschaftsstaatssekretärin Petra Olschowski den Neubau des Zentrums für Angewandte Quantentechnologie (ZAQuant) auf dem Campus der Universität Stuttgart in Vaihingen übergeben.

Optimierte Peptide gegen Infektionen & Krebs - 07.10.2021

Neue Biowirkstoffe aus der Schatztruhe Peptidom

Peptide rücken verstärkt in den wissenschaftlichen Fokus für Diagnostik und Therapie. Der menschliche Körper ist voll von diesen Proteinstückchen, aber nur ein Bruchteil ist charakterisiert. Hier schlummert ein enormes Potenzial, neue Biowirkstoffe zu entdecken, die im Kampf gegen Bakterien, Viren und Krebs helfen können. Ein Sonderforschungsbereich am Uniklinikum Ulm ist den vielversprechenden Bruchstücken auf der Spur.