Aus der Branche

• Elektromagnetisch aufheizbarer nanomodifizierter Stent zur Behandlung von Hohlorgantumoren gewinnt zweiten Platz beim RWTH Innovation Award

Fast jeder vierte Krebstote hatte einen Hohlorgantumor etwa im Gallengang oder in der Speiseröhre. Ein derartiger Tumor kann meist nicht operativ entfernt werden. Möglich ist nur eine kurzzeitige Öffnung des Hohlorgans mit einem Stent, also einer röhrchenförmigen Prothese. Der Tumor wächst jedoch wieder ein und dringt durch den Stent in das Hohlorgan. Ioana Slabu vom Institut für Angewandte Medizintechnik und Benedict Bauer vom Institut für Textiltechnik haben nun eine neuartige Technologie für die Therapie von HohlorganTumoren entwickelt, die mit dem zweiten Platz des RWTH Innovation Award 2022 ausgezeichnet wurde.

Dabei handelt es sich um einen Polymerstent, der magnetische Nanopartikel enthält. Beim Anlegen von elektromagnetischen Feldern führen diese Nanopartikel zu einer kontrollierten Aufheizung des Stentmaterials und damit des Tumors. Weil der Tumor viel empfindlicher auf Hitze reagiert als gesundes Gewebe, wird er zerstört, das Hohlorgan bleibt offen. Der Stent entfaltet so eine selbstreinigende Wirkung.  

Ioana Slabu vom AME erläutert: „Damit können wir nicht nur die Behandlungskosten drastisch reduzieren, sondern vor allem ermöglichen wir eine große Erleichterung für Millionen Patienten weltweit.“
 
Es gibt bereits einen Herstellungsprozess und einen Nachweis für die magnetische Hyperthermie. Diese neuartige Technologie hat ein sehr hohes Entwicklungspotenzial, weil sie genauso bei Tumoren in anderen Körperteilen wie der Prostata, dem Magen, im Darm oder in der Harnblase oder bei kardiovaskulären Erkrankungen eingesetzt werden kann.  

Das AiF/IGF-Projekt startete unter dem Projekttitel „ProNano“ und wurde vom BMWK gefördert. Jetzt liegt auch die Bewilligung des Folgeprojektes „ProNano2“ vor. Das bewilligte Projekt heißt: „Validierung des Innovationspotentials aufheizbarer Stents zur hitzeinduzierten Behandlung von Hohlraumtumoren“ und wird vom VIP-Programm des BMBF gefördert. Das Klinik für Allgemein, Viszeral- und Transplantationschirurgie des Universitätsklinikums Aachen und das Institut für Technologie- und Innovationsmanagement der RWTH Aachen ergänzt das Konsortium mit klinischer und wirtschaftswissenschaftlicher Expertise.

Die RWTH Aachen zeichnet jedes Jahr besonders innovative Hochschulprojekte mit dem Innovation Award aus. Professor Malte Brettel, Prorektor für Wirtschaft und Industrie, übergab im Rahmen von RWTHtransparent die Urkunden an vier herausragende Projekte.

• Zum Welttag der Menschen mit Behinderung am 3. Dezember

Berlin - Menschen mit Behinderung haben in der Freizeit und am Arbeitsplatz häufig mit Benachteiligungen zu kämpfen, die ihnen gleichberechtigte Teilhabe im gesellschaftlichen und beruflichen Alltag erschweren. Wissenschaftler an Forschungs¬instituten der Zuse-Gemeinschaft arbeiten in zahlreichen Projekten daran, Innovationen für Menschen mit Behinderung zu schaffen, die Erleichterungen und Lebensqualität bringen.

Der von den Vereinten Nationen ausgerufenen Tages der Menschen mit Behinderung am 3. Dezember folgt 2018 dem Leitspruch: „Menschen mit Behinderung ermächtigen sowie Inklusion und Gleichheit sicherstellen.“ Getreu diesem Motto bringen Innovationen aus den Instituten der Zuse-Gemeinschaft mehr Teilhabe für benachteiligte Menschen – und bedienen sich dabei digitaler Technologien. In Deutschland leben laut Angaben des Statistischen Bundesamtes etwa 7,8 Millionen schwerbehinderte Menschen.

Selbst schließenden Schuh per Smartphone bedienen

Medizintechnik ist ein wichtiger Branchenschwerpunkt vieler Forschungsinstitute der Zuse-Gemeinschaft. Damit auch körperlich eingeschränkte Menschen gut zu Fuß bleiben, hat das Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens (PFI) einen selbst schließenden Schuh entwickelt. Bei der erfolgreichen Entwicklung ging es darum, die Selbständigkeit, Sicherheit und Mobilität älterer und bewegungseingeschränkter Menschen zu erhöhen. Der Schuh schließt, ohne dass der Mensch Hand anlegen muss. Ein Näherungssensor initialisiert den Schließvorgang, sobald der Fuß in den Schuh geschlüpft ist. Wahlweise kann auch eine Steuerung per Smartphone und App erfolgen. Das manuelle Schnüren des Schuhs entfällt und der Schuh lässt sich ohne fremde Hilfe an- und ausziehen. Bei längeren Sitzphasen kann die Schnürung so programmiert werden, dass sie sich lockert, um sich beim Aufstehen dann ebenfalls wieder automatisch zu straffen.

Besser hören und sprechen

Um ein digitales Stimm- und Aussprachetraining für hochgradig Hörgeschädigte geht es im BMBF-geförderten Forschungsprojekt Theresiah der HörTech gGmbH aus Oldenburg, die das Projekt mit Partnern durchführt. Es richtet sich insbesondere an Menschen, die über ein Cochlea-Implantat (CI) verfügen, eine Hörprothese, die den Hörnerv unmittelbar elektrisch stimuliert. Die Patienten sollen selbstbestimmt und mit hoher Trainingsfrequenz Übungen z.B. zu Hause oder abseits klinischer Therapiezeiten durchführen können. Das ist trotz der Hörpro¬these nötig, da Menschen, die in jungen Jahren ertauben oder taub auf die Welt kommen, ihre eigene Stimme nicht so wahrnehmen, wie es Menschen mit gesundem Gehör tun. Im Projekt der HörTech sollen die Menschen das sogenannte auditorische Feedback der eigenen Stimme bekommen, um eine gute Aussprache zu erzielen.

Inklusion am Arbeitsplatz

Wie wichtig technische Innovationen zur Integration behinderter Menschen sein können, macht ein Blick in die Statistik deutlich. Mehr als zwei von fünf der schwerbehinderten Menschen in Deutschland sind laut Bundesagentur für Arbeit im erwerbsfähigen Alter. Einen Schritt für Inklusion am Arbeitsplatz hat die Schubs GmbH aus Hameln getan. Das Unternehmen hat einen digitalen Assistenten für die Schaltschrankmontage entwickelt. Ein Beamer projiziert den Bauplan direkt auf die Montageplatte des Schaltschranks. Der Werker nimmt sich ein Bauteil, hält es unter einen Scanner – und schon wird direkt im Schrank die Stelle angezeigt, an der er es befestigen muss. Die Mitarbeiter müssen keine Stücklisten mehr vergleichen und abhaken – das übernimmt der digitale Assistent. Ingenieure der IPH Hannover gGmbH, einem Mitglied der Zuse-Gemeinschaft, entwickelten für Schubs einen Softwaredemonstrator, der sich intuitiv bedienen lässt, und stellten die Hardware zusammen.

Frau Dr.-Ing. Iris Kruppke, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden, wurde am 16. Juni 2018 zum Tag der Fakultät Maschinenwesen der TU Dresden mit dem Manfred-Hirschvogel-Preis geehrt. Der Preis ist mit 5.000 EUR dotiert und wird seit 2013 jährlich an allen TU9-Universitäten - den neun führenden technischen Universitäten in Deutschland - für die beste Promotion des zurückliegenden Jahres im Bereich Maschinenbau vergeben.

Im Rahmen ihrer Dissertation zum Thema „Entwicklung von Methoden zur Realisierung von maßgeschneiderten Adhäsionseigenschaften von faserbasierten Hochleistungswerkstoffen für Composites“ setzte sich Frau Dr. Kruppke mit der Oxifluorierung als Oberflächenbehandlungs-methode auseinander. Dieses hocheffiziente Verfahren, das zur Oberflächenfunktionalisierung eingesetzt wird, soll zukünftig insbesondere bei der Entwicklung neuer maßgeschneideter Carbonfasern zum Einsatz kommen. Frau Dr. Kruppke gelang es, das Thema der Oxifluorierung zum maßgeschneiderten Grenzschichtdesign von Carbonfasern im Rahmen der großen Forschungsinitiative „C3 - Carbon Concrete Composites“ innerhalb des BMBF-Programms „Zwanzig20 - Partnerschaft für Innovation“ mit starker Industriebeteiligung sehr erfolgreich weiter voran zu treiben.

Die Ergebnisse ihrer Dissertation, die Frau Dr. Kruppke Ende März mit der Bestnote „summa cum laude“ verteidigte, sind von enormer Bedeutung für die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen. Sie eröffnen die Möglichkeit, Hochleistungsfasern in Hochleistungsstrukturen umzuwandeln. Solche Entwicklungen erfordern eine Anpassung der vorliegenden Grenzflächen dieser Hochleistungsfasern an neue polymerbasierte, z. B. thermoplastische und anorganische Matrixsysteme. Die besonderen Publikationsleistungen lassen erwarten, dass die bisher erzielten Resultate weiterhin als fester Bestandteil in die zukünftige industrienahe Carbonfaserforschung eingehen und somit ein neues Forschungsgebiet erschließen.

Gerade im wissenschaftlichen Bereich des Maschinenbauwesens sind Frauen in leitender Position bedauerlicherweise immer noch selten zu finden. Mit der erneuten Auszeichnung beweisen die Wissenschaftlerinnen des ITM ihr enormes wissenschaftliches Know-how, welches sie am ITM dank der exzellenten Infrastruktur erlangen und deren Ergebnisse auf renommierten nationalen und internationalen Konferenzen regelmäßig offeriert werden. Bereits 2017 wurde eine weitere Wissenschaftlerin des ITM mit dem Bertha Benz-Preis für ihre herausragende Promotion zur Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zur Herstellung metallischer 3D-Strukturen auf Webmaschinen ausgezeichnet.

Manfred Hirschvogel Preis
Die Frank Hirschvogel Stiftung hat 2013 zum ersten Mal den Manfred Hirschvogel Preis verliehen. Der Preis wird zu Ehren des Lebenswerks von Dr. Manfred Hirschvogel vergeben.
Der Preis ist mit 5.000 EUR dotiert und wird seit 2013 jährlich an allen TU9-Universitäten - den neun führenden technischen Universitäten in Deutschland - für die beste Promotion des zurückliegenden Jahres im Bereich Maschinenbau vergeben.