Mikrostrukturtechnologie - 17.07.2020

Eine elektronische Nase für vielerlei Anwendungen

Sinnesorgane sind wahre Meisterwerke der Natur. Der Mensch hat deshalb schon oft versucht, sie zu kopieren. Ob Kamera oder Mikrofon – hierfür standen immer natürliche Vorbilder wie Auge oder Ohr Modell. Lange fehlte allerdings ein künstlicher Geruchssinn im Repertoire. Nun wurde am KIT eine elektronische Nase entwickelt. Sie kann Gasgemische „riechen“ und damit zur Diagnostik von Krankheiten oder zur Lebensmittelkontrolle eingesetzt werden.

Im Bereich der Optogenetik erforschen Wissenschaftler*innen die Aktivität von Nervenzellen im Gehirn mithilfe von Licht. Ein Team um Prof. Dr. Ilka Diester und Dr. David Eriksson vom Optophysiologie Labor der Universität Freiburg hat ein neues Verfahren entwickelt, um gleichzeitig laminare Aufzeichnungen, Multifaser-Stimulationen, optogenetische 3D-Stimulation, Konnektivitätsrückschlüsse und Verhaltensquantifizierung an Gehirnen durchzuführen.

Forschende aus Heidelberg, Linz und Tübingen beschreiben in Science einen neuen Mechanismus der Signalweitergabe im Hippocampus, dem Erinnerungszentrum des Gehirns: Reizweiterleitung am Zellkörper vorbei funktioniert trotz Hemmung durch neuronales Netzwerk

Ein weiches Exoskelett zur Unterstützung von Schlaganfallpatienten oder Pflaster zur kontrollierten Abgabe von Arzneimitteln müssen aus Materialien bestehen, die sich intelligent und selbstständig an die Bewegungen der Träger sowie an wechselnde Umweltbedingungen anpassen. Materialwissenschaftler der Uni Stuttgart und Pharmazeuten der Uni Tübingen haben nun gemeinsam autonom schaltbare Polymermaterialien entwickelt, die genau dies leisten können.

Am Dienstag, den 27.05.2025, fand das Online-Fachforum „ProbenMaterialCenterBW – Brücke zwischen Kliniken und Gesundheitsindustrie“ statt. Die Abschlussveranstaltung markierte den erfolgreichen Abschluss des gleichnamigen Förderprojekts, das vom NMI – Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen – gemeinsam mit dem Gesundheitsnetzwerk BioLAGO e.V. durchgeführt wurde.

Angenommen irgendwo auf der Welt, fernab der Zivilisation, bricht eine hochansteckende tödliche Krankheit aus. Eine Infrastruktur mit Infektionsstation, abgetrennten Behandlungsbereichen und Isolierzimmern gibt es nicht. Örtliches medizinisches Personal und Hilfsorganisationen können keine Hilfe leisten, ohne sich selbst in Gefahr zu bringen. Für viele Länder ist solch ein Szenario Realität.

Der Bosch Health Campus hat eine Machbarkeitsstudie zur Telemedizin in Baden-Württemberg beauftragt. Sie zeigt: Durch die geplante Krankenhausreform werden deutliche Versorgungslücken entstehen. Die gute Nachricht: Die Telemedizin kann diese Defizite nahezu vollständig schließen.

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.

BMBF fördert am HZI geleitetes Verbundprojekt RESPINOW von zehn Forschungsinstitutionen aus Deutschland und Polen mit 1,88 Mio. Euro. Untersuchung zur Ausbreitung von Atemwegserkrankungen nach pandemiebedingten Schutz- und Hygienemaßnahmen. Den Projektteil zur systemischen Datenzusammenstellung verantwortet Claudia Denkinger, Leiterin der Infektions- und Tropenmedizin am Universitätsklinikum Heidelberg.

Wie maschinelles Lernen dabei helfen kann, komplexe Zusammenhänge zwischen Genen, Proteinen und Krankheiten zu verstehen, untersucht Dr. Pascal Schlosser in einer neuen Emmy Noether-Gruppe.

Bessere Zellfabriken für die Herstellung modernster Biotherapeutika: Das ist das Ziel zweier Forschungsprojekte der Hochschule Biberach (HBC). Forscher des Instituts für Angewandte Biotechnologie (IAB) befassen sich intensiv mit der Frage, wie Produktionszelllinien optimiert werden können, damit Patienten, die an schwerwiegenden Krankheiten wie beispielsweise Tumoren oder Alzheimer leiden, besser therapiert werden können.

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.

Forschende der Universität Heidelberg, des HITS und der Universität Galway, Irland, haben erstmals die gesundheitliche Entwicklung von Säuglingen für deren gesamten Stoffwechsel simuliert. Dazu entwickelten sie mathematische Modelle für die Stoffwechselprozesse von Neugeborenen. Die Modelle sollen zu einem besseren Verständnis von seltenen Stoffwechselerkrankungen beitragen.

Neue Erkenntnisse von Forschenden des Max-Planck-Instituts für Biophysik und der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg deuten darauf hin, dass das sogenannte HIV-1-Kapsid, die Proteinhülle des HI-Virus, die Eintrittspforte in den Zellkern wie ein Keil aufbricht. So gelangt es unbeschädigt in die Schaltzentren menschlicher Immunzellen.

Das Land hat den zweiten missionsorientierten Förderaufruf von Invest BW mit dem Fokus auf Digitalisierung und Künstliche Intelligenz gestartet. Diese Themenfelder sind entscheidende Wachstumstreiber für den Standort Baden-Württemberg.

Eine Behandlung von Patient/-innen mit Antibiotika und Darmspülung vor einer sogenannten Stuhltransplantation begünstigt die Ansiedelung übertragener Bakterien der Spender/-innen. Zu diesem Schluss kommt eine Studie der Universität Hohenheim in Stuttgart. Prof. Dr. W. Florian Fricke und Daniel Podlesny entwickelten ein Modell, mit dem sich die Auswirkungen der Therapie auf das Darmmikrobiom individueller Patient/-innen vorhersagen sagen lässt.

Carl-Zeiss-Stiftung fördert Aufbau einer gemeinsamen Einrichtung in Heidelberg, Karlsruhe und Mainz. Die Anwendung und Entwicklung neuer Technologien der DNA-Synthese voranzutreiben, um den Weg für die Herstellung ganzer künstlicher Genome zu ebnen – das ist das Ziel eines neuen interdisziplinären Zentrums, das an der Universität Heidelberg, dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU)…

Als epigenetische Modifikationen bezeichnete Veränderungen spielen unter anderem bei der Krebsentstehung eine wichtige Rolle. Sie schnell und zuverlässig analysieren zu können, könnte zum Beispiel wesentlich dazu beitragen, die personalisierte Therapie weiterzuentwickeln.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder die ersten wegweisenden Entscheidungen für die Förderlinie „Exzellenzcluster“ bekanntgegeben. Die Universität Stuttgart bekommt grünes Licht für zwei neue Clusterinitiativen.

Mehr frisches Kapital für die deutsche Biotechnologie-Branche: Die Kapitalaufnahme stieg im Jahr 2023 auf 1,1 Milliarden Euro – ein Plus von 17 Prozent im Vergleich zum Vorjahr, als 921 Millionen Euro eingesammelt werden konnten. Der aktuelle Wert liegt damit wieder in etwa auf dem Vor-Pandemie-Niveau – allerdings deutlich unter den Summen, die während der Corona-Krise 2020 (3,1 Milliarden Euro) und 2021 (2,3 Milliarden) in der…