Medical Technologies

Der Schwerpunkt Medical Technologies im Institut für Angewandte Forschung der Hochschule Furtwangen führt interdisziplinäre Forschung in Medizin und Ingenieurwesen in den folgenden Themenfeldern durch:

• Beatmungssysteme der Zukunft
• Molekulare Diagnostik und Biomarker
• Data Science für die Lebenswissenschaften
• Mikrobiologie und Hygiene
• Tumorbiologie
• Bewegungsmedizin und belastungsphysiologische Diagnostik

Die Forschungsarbeiten erfolgen in enger Zusammenarbeit mit Firmen der Medizintechnikbranche und Kliniken weltweit. Ebenso werden sie eingebunden in die Ausbildung von Studierenden der Studiengänge Medical und Biomedical Engineering oder auch Precision Medicine Diagnostics der Hochschule Furtwangen durch die Vergabe und Betreuung von Thesis- und Studienarbeiten sowie Promotionen. Am Ende der Seite finden Sie eine Übersicht der aktuellen Interner Link öffnet sich im gleichen Fenster:Forschungsprojekte, der Interner Link öffnet sich im gleichen Fenster:Forschungsinstitute und der Interner Link öffnet sich im gleichen Fenster:Ansprechpartner im Forschungsschwerpunkt.

Die Beatmungssysteme der Zukunft bieten dem Arzt die Möglichkeit, die Reaktionen eines Patienten auf veränderte Therapieparameter vorauszusagen. Darüber hinaus kann er sich, abhängig vom Krankheitsbild des Patienten, die optimalen Beatmungseinstellungen anzeigen lassen. Dies wird durch mathematische Modelle ermöglicht, die die Reaktionen eines Patienten genau nachbilden können. Dazu werden verschiedenste Simulationen eingesetzt, die weit über die Nachbildung der menschlichen Atemmechanik hinausgehen. Für weitere Informationen zu Forschungsprojekten besuchen Sie die Website www.item.hs-furtwangen.de

In dem Forschungsfeld stehen die Identifizierung und Entwicklung von Biomarkern in der personalisierten und prädiktiven Medizin im Vordergrund, insbesondere für Anwendungen in der molekularen Diagnostik, der Therapie-Steuerung und Therapie-Optimierung. Dies bezieht potentielle Marker aller Typen an Biomolekülen mit ein (DNA, RNA, Proteine und Metaboliten) ebenso wie Aspekte der Pathobiochemie und der Systembiologie (Datenintegration) mit Schwerpunkt auf (mi)RNA und Metaboliten. Methodisch kommen unter anderem Mikroarrays, Nukleinsäure-Sequenzierung und Metabolomics (Massenspektrometrie) zum Einsatz.

Design, Modifikation und Prinzipien neuer analytischer, diagnostischer und therapeutischer Anwendungen von Nanopartikeln stellen einen weiteren Schwerpunkt dar. Im Bereich Lipid-vermittelter zellulärer Signalübertragung mit Relevanz für Pathomechanismen werden ferner Sphingolipid-vermittelte Mechanismen untersucht, unter anderem unter Synthese und Einsatz bioaktiver Modellverbindungen.

Laufende Projekte

• Interner Link öffnet sich im gleichen Fenster:AsphyxDx
• Interner Link öffnet sich im gleichen Fenster:FlowArray
• Interner Link öffnet sich im gleichen Fenster:InfektResonator
• Interner Link öffnet sich im gleichen Fenster:Techpat nano
• Interner Link öffnet sich im gleichen Fenster:TriMaBone

Statistischen Auswertemethoden kommt heute im Bereich der Lebenswissenschaften eine zentrale Rolle zu. Der Hauptgrund dafür sind die immer leistungsfähigeren Hochdurchsatzmethoden wie RNA/DNA-Microarrays oder Next Generation Sequencing. Bei derartigen Experimenten werden sehr viele Rohdaten produziert, die nur mit Hilfe speziell dafür entwickelter bioinformatischer und biostatistischer Methoden ausgewertet werden können. Robuste statistische Verfahren, die nicht oder nur wenig anfällig gegenüber Ausreißern sind, sind dabei von besonderer Bedeutung.

Seit den 1990ziger Jahren werden in vielen Kliniken Patientendaten in Patienten-Daten-Management-Systemen (PDMS) gesammelt. Dabei werden patientenspezifisch alle Informationen zu Diagnose und Therapie erfasst und dargestellt und können zentral vom entsprechenden Personal (Ärzte, Pflegepersonal) abgerufen werden. Dies ist nicht nur für das klinische Personal wichtig, sondern auch für die Krankenhausverwaltungen zur Planung und Kostenkalkulation. Die enormen Datenmengen, die sich mittlerweile in den Datenbanken finden, können nur mit Hilfe moderner statistischer Verfahren adäquat ausgewertet und auf diese Weise von den Kliniken genutzt werden.

Weitere Informationen auf der Webseite: Externer Link wird in neuem Fenster geöffnet:www.life-data-science.org

Laufende Projekte:

• Interner Link öffnet sich im gleichen Fenster:FlowArray
• Interner Link öffnet sich im gleichen Fenster:AsphyxDx
• Interner Link öffnet sich im gleichen Fenster:InfektResonator

Mikrobiologie ist die Wissenschaft und Lehre von den Mikroorganismen, das sind Lebewesen, die nicht mit dem bloßen Auge sichtbar sind. Dazu gehören u.a. Bakterien und Pilze. Mikroorganismen findet man nahezu überall und in großer Anzahl. Für den Menschen können sie tödliche Krankheitserreger oder auch  lebensnotwendige Symbionten sein.
Folgende thematische Schwerpunkte prägen z.Zt. die Forschungsaktivitäten der AG Mikrobiologie und Hygiene:

• symbiotische und pathogene Mensch-Mikrobe-Interaktionen, v.a. aus den Bereichen der Verdauungs- und Hautmikrobiologie
• Hygieneforschung aus den Bereichen Betriebs-, Haushalts- und Körperhygiene

Die Forschungsprojekte umfassen die Isolierung und Identifizierung von Mikroorganismen aus unterschiedlichen Probenmaterialen, die Bewertung der Befunde hinsichtlich ihrer Bedeutung für die menschliche Gesundheit und die Entwicklung von Maßnahmen zur gezielten Manipulation der Mikrobiota der untersuchten Proben. Weiterhin begleitet die Arbeitsgruppe biotechnologische Projekte an der HFU über die kulturelle und molekularbiologische Charakterisierung mikrobieller Gemeinschaften in Fermentationsanlagen.

Laufende Projekte

• immENS
• WMP
• bilaterale F&E-Industriekooperationen im Themenfeld "Mikrobiologie und Hygiene"

Bildung, Wachstum und Metastasierung von Tumoren werden durch komplexe Interaktionen im Körper gesteuert. Um die genauen Abläufe zu untersuchen, werden in vitro Gewebemodelle eingesetzt. Unter Anwendung von in vitro Modellen lassen sich definierte Wachstumsbedingungen simulieren und Einzelprozesse im Tumorwachstum erforschen. Möglichst reale Bedingungen werden mit dreidimensionalen Gewebemodellen erreicht.

In dem Schwerpunkt konzentrieren sich die Forschungsarbeiten auf die Entwicklung von dreidimensionalen Tumorgewebemodellen sowie Mikrofluidik-Modellen zur Untersuchung der tumorinduzierten Gefäßneubildung und gefäßassoziierten Prozessen von Tumoren.

Aktuelle Projekte
3D TuMo-Print

Das Forschungsgebiet befasst sich mit der gesundheitsfördernden Wirkung körperlicher Aktivität und der Entwicklung und Optimierung von Messverfahren zur Erfassung und Dokumentation der resultierenden körperlichen Anpassungsprozesse. Zielgruppe der wissenschaftlichen Entwicklungen sind Gesunde ebenso wie Patienten, z.B. zur Sekundärprävention oder Rehabilitation durch Bewegungstherapie. Ein zusätzlicher Schwerpunkt besteht in der softwaregestützten, algorithmischen Bewertung und Diagnostik der körperlichen Leistungsfähigkeit in allen Nebenaspekten. Schwerpunkt der Forschungsarbeiten sind hier u.a. die Entwicklung und Untersuchung von geeigneten Informations- und Motivationssystemen.