Mikro und Nanosysteme: Der Schlüssel zur Behandlung der großen medizinischen Herausforderungen

Prof. Dr. Karsten Seidl, Universität Duisburg-Essen

Wesentlicher Treiber medizintechnischer Innovationen in Diagnostik und Therapie sind Mikro- und Nanosysteme. Sie ermöglichen komplexe Implantate mit der Erfassung physiologischer Parameter in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung und einem gezielten therapeutischen Eingriff in intelligenten Closed-loop-Systemen. Die Sensoren sind eingebettet mit integrierter Elektronik, Aktorik und Signalverarbeitung und bilden smarte Systeme. Durch den Einsatz von Chemo- und Biosensorsystemen können Biomarker detektiert und personalisierte Therapien ermöglicht werden. Insgesamt ergeben sich vielversprechende Anwendungen bei der Behandlung der großen Herausforderungen der Medizin wie beispielsweise Krebs, neuronalen Krankheiten und Diabetes.

In der Vorlesung werden exemplarisch neuste Entwicklungen der medizinischen Drucksensoren vorgestellt, die bei der Erfassung des Hirndrucks, Augeninnendrucks und bei der invasiven Blutdruckmessung zum Einsatz kommen. Die Herstellung erfolgt durch Anwendung von mikrosystemtechnischen Fertigungstechnologien und die Integration von mikroelektronischer complementary-metal-oxide-semiconductor (CMOS) Schaltkreise. Ein weiteres Beispiel wird anhand der Entwicklung von hochsensitiven optischen Sensoren gegeben. Diese bieten vielversprechende Anwendungen in der Molekular- und Zelldiagnostik. Aus kleinsten Probenmengen wie Speichelabstrich, Urin oder Blut kann die DNA/RNA von Viren und Bakterien extrahiert und detektiert werden. Abschließend werden aktuelle technologische Trends der mikrofluidischen Systeme zur miniaturisierten Detektion von Einzelbasen der DNA (Sequenzierung), zur Untersuchung von zirkulierenden Tumorzellen (CTC) und zum Aufbau von ganzen Zellsystemen, sogenannten Organs-on-Chip, gegeben.

Zur Person

Herr Prof. Dr. Karsten Seidl studierte Elektrotechnik und Informationstechnik (Diplomstudium) an der Technischen Universität Ilmenau. Seine Diplomarbeit schrieb er an der Johns Hopskins University, Baltimore (USA). Darauf folgte die Doktorarbeit an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Nach verschiedenen beruflichen Stationen, unter anderem an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und der Robert Bosch GmbH sowie der Bosch Healthcare Solutions GmbH, ist er seit 2018 Professor für "Mikro- und Nanosysteme für die Medizintechnik" an der Universität Duisburg-Essen sowie Abteilungsleiter "Mikro- und Nanosysteme" am Fraunhofer Institut für Mikroelektr. Schaltungen und Systeme (IMS), Duisburg.

  • Datum
  • - Uhr
  • Veranstaltungsort
  • C 0.01
  • Campus Furtwangen
 (I1)

Prof. Dr. Karsten Seidl