Forschungsverbund - 24.07.2024

Die SPI-MP: Wegbereiter in der Personalisierten Medizintechnik

Jeder Mensch ist einzigartig – auch, wenn er krank ist. Deshalb wird an vielerlei Ansätzen einer Personalisierten Medizin gearbeitet. Mittendrin in solchen Forschungsarbeiten ist die Stuttgart Partnership Initiative Mass Personalization (SPI-MP), die Fabrikations- und Biomaterialtechnologien für individuelle biomedizinische Systeme erforscht. Die Projekte reichen vom künstlichen Kniegelenksknorpel bis hin zu modernster Schlaganfalldiagnostik.

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.

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.

Forschende des 2. Physikalischen Instituts an der Universität Stuttgart und des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung sind auf dem Weg zur künstlichen Zelle einen Schritt weiter: Es ist ihnen gelungen, funktionsfähige DNA-basierte Zytoskelette in zellgroße Tröpfchen einzubringen und verschiedene Zellfunktionen nachzuweisen. Die Ergebnisse wurden nun in der Fachzeitschrift Nature Chemistry veröffentlicht.

CRISPR/Cas9 wurde 2020 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Das als „Genschere“ bekannte Verfahren ermöglicht es unter anderem, besser zu verstehen, wie menschliche Zellen funktionieren und gesund bleiben. Für diesen Zweck haben Forschende der Universität Stuttgart CRISPR weiterentwickelt. In der Fachzeitschrift „Cell Reports Methods“ stellen sie ihr Verfahren CRISPRgenee vor.

Im Projekt „KI-Cockpit“ hat ein Forschungsteam des Fraunhofer IAO sowie des IAT der Universität Stuttgart gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft Lösungen entwickelt, die Menschen in herausfordernden Situationen bei der Steuerung von KI-Anwendungen unterstützen. Das KI-Cockpit soll dafür sorgen, dass Menschen die Entscheidungen der KI nachvollziehen und kontrollieren können.

Um Tierversuche zu vermeiden, zu verringern und zu verbessern, hat das Land Baden-Württemberg am 8. Februar ein landesweites Hochschulnetzwerk zur Verbesserung des Tierschutzes in Forschung und Lehre gegründet und stellt 3,8 Millionen Euro zur Verfügung Zu den geförderten Projekten gehört auch das Netzwerk 3R-US der Universität Stuttgart und des Robert-Bosch-Krankenhauses Stuttgart.

Zellteilung, Zelldifferenzierung, Zellreparatur oder Zelltod spielen eine fundamentale Rolle für den menschlichen Organismus, seine Entwicklung, Gesundheit und Fortpflanzung. Gesteuert werden Zellveränderungsprozesse von zwei Regulationsmechanismen: Chromatinmodifikationen und Zellsignalnetzwerken. Das Graduiertenkolleg EpiSignal beleuchtet das bisher kaum erforschte Zusammenspiel dieser beiden komplexer Systeme.

Automatisch Markiert - 17.03.2021

Epigenetische Schalter in Bakterien als Biosensoren

Zum verlässlichen Nachweis von z.B. Tumor- und Biomarkern von Krankheiten und Antibiotika in Trinkwasser bedarf es einer hoch sensitiven und stabilen Methode, welche schnelle Ergebnisse liefert. Biosensoren vereinen all diese Eigenschaften. Eine Forschergruppe des IBTB der Universität Stuttgart hat einen epigenetischen Schaltkreis konstruiert, welcher den Einsatz von E. coli Bakterien als Ganzzell-Biosensoren möglich machen könnte.

Projekt NeuroQ - 26.07.2023

Quantensensoren für Exoskelette: Kann Quantenphysik Lähmungen bekämpfen?

Ist es möglich, dass sich gelähmte Gelähmte nach Jahrzehnten plötzlich wieder bewegen können? Hochmoderne Quantensensoren in Exoskeletten sollen dieses Szenario Wirklichkeit werden lassen. Und die Technologie, die im Projekt NeuroQ vom Fraunhofer IAF, die Berliner Charité und die Universität Stuttgart entwickelt wird, kann vielleicht noch mehr: Sie soll nicht nur Bewegung unterstützen, sondern im Idealfall sogar dabei helfen, Lähmungen zu heilen.

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.

Ein Forschungsteam um PD Dr. Justus Marquetand vom Hertie-Institut für klinische Hirnforschung der Universität Tübingen und der Universität Stuttgart hat zwei Verfahren entwickelt, mit denen sich Muskelaktivität und Trainingsanpassungen vollständig kontaktlos messen lassen. Die Studien zeigen: Magnetfelder, die bei Muskelbewegung entstehen, lassen sich mit hochsensiblen Quantensensoren erfassen – ganz ohne Elektroden oder Hautkontakt.

Können UV-C-Strahlung Corona-Viren in der Luft unschädlich machen? Bereits nachgewiesen haben dies die Tübinger Virologen, wenn die Corona-Viren auf festen Oberflächen sitzen. Nicht jedoch für Viren in luftgetragenen Partikeln, also Aerosolen, die das öffentliche Leben in Deutschland nach wie vor stark einschränken. Dieser wichtigen Aufgabe gehen nun Ingenieure der Hochschule Heilbronn und Virologen vom Universitätsklinikum Tübingen in einem…

Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme, der Universität Tübingen und der Universität Stuttgart haben im Rahmen der Kooperation Bionic Intelligence Tübingen Stuttgart (BITS) einen biorobotischen Arm entwickelt, der den Tremor einer Person nachahmen kann. Künstliche Muskeln auf beiden Seiten des Unterarms kontrahieren und entspannen sich, um die unwillkürliche Bewegung des Handgelenks und der Hand zu unterdrücken.

Genregulation als Ansatzpunkt für Krebstherapien - 02.12.2021

Neue Untersuchungsmethode zur Entschlüsselung komplexer epigenetischer Netzwerke

Für die Entstehung und Aufrechterhaltung der unkontrollierten Zellteilung in Tumoren ist häufig das aus dem Gleichgewicht geratene, komplexe Zusammenspiel der regulatorischen epigenetischen Netzwerke verantwortlich. Forschende am Institut für Biochemie und Technische Biochemie in Stuttgart haben ein neues Untersuchungssystem entwickelt, mit dem sich Komponenten identifizieren lassen, die als Angriffspunkte für Krebsmedikamente dienen können.

Die 3R-Initiative in Baden-Württemberg hat zum Ziel, Tierversuche durch alternative Methoden zu ersetzen und die Qualität notwendiger Experimente zu verbessern. Das Land unterstützt gemeinsam mit beteiligten Hochschulen seit 2020 den Aufbau des 3R-Netzwerks mit insgesamt rund 6,9 Millionen Euro.

Die Sieger des Science2Start Ideenwettbewerbs 2021 wurden gestern verkündet. Die Preisvergabe fand pandemiebedingt als Fototermin statt. Den 1. Platz belegte ein Team der Universität Stuttgart, das optische Linsen für Endoskope mit neuen Fähigkeiten aus dem 3D-Drucker herstellt. Über den 2. Platz freuten sich zwei Forscher der Universität Tübingen, die nachhaltiges Bioplastik mit Hilfe von Bakterien entwickeln.

Fachbeitrag - 30.01.2019

candidum – Computerunterstütztes Enzym-Design

Seit über hundert Jahren nutzt die Industrie Enzyme. Musste sie sich anfangs noch mit natürlichen Enzymen begnügen, gelingt es heute immer besser, maßgeschneiderte Biokatalysatoren mit gewünschten Eigenschaften zu entwerfen. Das Stuttgarter Start-up candidum GmbH verspricht, schneller als bisher zum Ziel zu gelangen – vor allem dank beschleunigtem virtuellem Screening.

Am 21.11.2022 schloss Lukas Kriem seine Doktorarbeit an der Universität Stuttgart erfolgreich mit der mündlichen Prüfung ab. Im Rahmen des Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks BIOCLEAN forschte er an der Entwicklung und Etablierung der konfokalen Raman-Mikroskopie für ein zerstörungsfreies Monitoring von Biofilmen auf Zähnen, dem Zahnbelag. Wissenschaftlich betreut wurde er dabei von seinem Doktorvater Prof. Dr. Steffen Rupp.

Das Konsortium NXTGN („Next Generation“), an dem vier Unis und eine Hochschule aus Baden-Württemberg mitwirken, baut eine Innovationsplattform für Gründungen im Südwesten auf. Dafür stellen Bund und Wirtschaft bis zu 20 Mio Euro bereit.

Dr. Andrea Toulouse vom Institut für Technische Optik erhält von der Carl-Zeiss-Stiftung im Rahmen des Programms CZS Nexus eine mit 1,8 Millionen Euro dotierte Förderung für den Aufbau einer neuen Nachwuchsgruppe. Die Wissenschaftlerin forscht im Bereich der Mikrooptik und des faserbasierten 3D-Drucks. Ihre Vision sind 3D-Drucker, die eines Tages biologisches Gewebe direkt im Körper aufbauen können.

Teuer und lange Leidenszeit – Chancen auf vollständige Regeneration sind gering! Das sind die Aussichten bei Knöchelverschleißverletzungen. Können dabei die Möglichkeiten von regenerativen Behandlungen mithilfe des 3D-Bioprintings zukünftig helfen?

Hilfe bei Kniearthrose - 27.09.2023

Personalisierter Kniegelenksknorpel: Künstliches Gewebe, das auch passt

Unsere Kniegelenke sind zeitlebens erheblichen Belastungen ausgesetzt. Der natürliche Stoßdämpfer Knorpel nutzt sich im Lauf des Lebens ab, sodass viele Menschen eine Kniearthrose entwickeln. Therapien gibt es in Form von künstlichem Knorpel. Das „Gewebe von der Stange“ verwächst oft nicht gut. Forschende der Uni Stuttgart entwickeln einen personalisierten Knorpelersatz aus Biomaterial, der per 3D-Druck auf Basis von MRT-Bildern hergestellt wird.

Cyber Valley Forschende haben medizinische Lehrmittel entwickelt, die in Zukunft die Ausbildung von Chirurgen unterstützen könnten – ähnlich wie Flugsimulatoren angehende Piloten. Das Team hat eine Reihe künstlicher Organe entwickelt, die Chirurgen als Trainingsplattform dienen sollen. Dank der strukturierten Daten erfahrener Mediziner wird so eine quantitative und objektive Bewertung der Fähigkeiten der Auszubildenden in Echtzeit möglich.

Der von Hahn-Schickard koordinierte Zukunftscluster nanodiag BW ist einer von bundesweit sieben Gewinnern der Clusters4Future-Initiative, dem Exzellenzwettbewerb der angewandten Forschung in Deutschland. Das Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) ermöglicht damit, Forschungsergebnisse in der Nanoporentechnologie der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg innerhalb der nächsten neun Jahre in innovative Produkte und Dienstleistungen für…