FORSCHUNGSTHEMEN DER FAM

Analytik und Diagnostik


Projektvorhaben

Endosporen (geplanter Projektstart: 10.2020; FRT)
Auf den Spuren der Sporen

Im Gesundheitswesen tätige externe Dienstleister müssen den Erfolg von Reinigungs-/Desinfektionsmaßnahmen überwachen. Derzeit existiert kein Verfahren, das im Rahmen innerbetrieblicher Eigenkontrollen eine eigenständige Bewertung von Dekontaminationsmaßnahmen hinsichtlich deren sporozider Wirkung ermöglicht. Projektziel ist ein visuell auswertbares Verfahren zur Fluoreszenzquantifizierung von Endosporen.

Steckbrief

Volltreffer (geplanter Projektstart: 04.2020; FRT)
Hygienekontrolle bei flexiblen Endoskopen

Bei der Aufbereitung flexibler Endoskope muss periodisch die Desinfektionswirkung geprüft werden. Verfügbare Methoden erlauben keine schnelle vor-Ort-Kontrolle und belasten die Wirtschaftlichkeit der Aufbereiter. Ziel ist ein in-situ-Schnellnachweis hygienerelevanter Keime auf inneren und äußeren Endoskopoberflächen.

Steckbrief

NOCTOPOS (geplanter Projektstart: 01.2020; F.O.M.)
Detektion neurodegenerativer und neuroinflammatorischer Erkrankungen im Auge mittels polarisationssensitiver OCT

Für viele neurologische Erkrankungen fehlen diagnostische Instrumentarien mit ausreichender Auflösung zur Früherkennung. Projektziel ist es, ein nicht-invasives Bildgebungsverfahren auf Basis von polarisationsssensitiver Optischer Kohärenz-tomographie (PS-OCT) der Netzhaut mit nahezu zellulärer Auflösung für die neurologische Diagnostik nutzbar zu machen.

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Metabox (geplanter Projektstart: 10.2019; F.O.M.)
Multimodale computergestützte optische Erfassung der beeinträchtigten Mitochondrienaktivität in komplexen Geweben

Bei altersassoziierten Erkrankungen, wie Demenzen, spielen Änderungen im zellulären Energiestoffwechsel des Nervengewebes eine wesentliche Rolle. Derzeit lässt sich der metabolische Austausch von Zellen unterschiedlichsten Energiebedarfs und -verbrauchs nicht räumlich auf Einzelzellebene darstellen. Projektziel ist die Etablierung einer standardisierten, benutzerfreundlichen Technologieplattform zur Aufklärung krankhafter Stoffwechseländerungen.

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Hygienewächter (geplanter Projektstart: 10.2019; FKT)
Keiner kam durch.

Bei der Aufbereitung von Mehrweg OP-Textilien ist u. a. die Barrierewirkung gegen Keime in trockenem Zustand (ISO 22612) zu prüfen. Diese Prüfung muss an externe Labore vergeben werden und belastet die Wirtschaftlichkeit der Aufbereiter. Eine einfache biochemische Methode könnte hier Abhilfe schaffen: Ein „DNA-Display“ ermöglicht die Visualisierung und Beurteilung der Keimpenetration in weniger als 5 min.

Steckbrief

You gotta catch 'em all! (geplanter Projektstart: 10.2019; FRT)
Neuer Sensor zur Kontrolle der Wasserqualität

Trink- und Prozesswässer, z. B. zur Aufbereitung von Medizinprodukten, unterliegen den Hygieneanforderungen entsprechend Trinkwasserverordnung. Mikrobielle Kontrollen erfolgen bislang durch extern vergebene Auftragsuntersuchungen, die eine hohe wirtschaftliche Belastung darstellen. Ziel ist ein in Leitungssysteme integrierter, vielfach regenerierbarer Sensor.

Steckbrief

InfektResonator (geplanter Projektstart: 11.2019; F.O.M.)
Mikroresonatoren für die point-of-care Diagnostik pathogener Keime

Bei stationären Behandlungen kommt es durch ungezielten und übermäßigen Einsatz von Antibiotika immer häufiger zu oft tödlichen Infektionen durch (multi-) resistente Erreger. Um diese Entwicklung aufzuhalten und die Chancen auf Therapieerfolg zu erhöhen, ist es nötig, schneller belastbare diagnostische Daten zu den Erregern zu erhalten. Projektziel ist die Entwicklung eines schnellen, sensitiven Analysesystems.

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Laufende Projekte


CellPulse (04.2018-09.2020; IGF-Nr. 20134 N; F.O.M. und DECHEMA)
Zellmanipulation im Hochdurchsatz mittels gepulster Laser

Heutige Techniken zur Manipulation einzelner Zellen in komplexen Zellpopulationen sind oft apparativ aufwändig und durch mangelnde Zellselektivität und/oder hohe Belastung der Zellen geprägt. Eine präzise photonische Zellmanipulation bietet für biomedizinische Applikationen vielfältiges Einsatzpotenzial. Projektziel ist die Hochdurchsatz-Manipulation von Zielzellen in fluidischen Lösungen im Durchfluss mittels einzelner Laserpulse.

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HSI-plus (08.2017-01.2020; IGF-Nr. 19639 N; F.O.M.)
Strukturierte Beleuchtung und hyperspektrale Bildgebung als neuartiger Ansatz zur Tumorerkennung in der Dermatologie

Bei Untersuchungen zur Hautkrebsfrüherkennung erfolgen Biopsien heute meist ausschließlich auf Basis visueller Kontrollen und abhängig von der Erfahrung der durchführenden Ärzte. Projektziel ist die Entwicklung eines bildgebenden Messsystems zur objektiven Erkennung prämaligner Läsionen der Haut.

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Mobi-E (03.2017-02.2020; IGF-Nr. 19364 N; Hahn-Schickard)
Universelle Mediatorsonden Plattform mit elektrochemischer Detektion zur Point of Care DNA-Diagnostik

Der Nachweis von Krankheitserregern erfolgt häufig mittels einer DNA-basierten Analytik. Dazu wird die Probe vor Ort entnommen und später im Labor analysiert. Eine kostengünstige, schnelle Analyse vor Ort ist derzeit nicht möglich. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Systems, das die schnelle und kostengünstige DNA-basierte Analytik am „Point of Care“ ermöglicht.

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ISICOM (03.2017-08.2019; IGF-Nr. 19361 N; F.O.M.)
Entwicklung eines neuartigen, nicht invasiven in situ Kombi-Sensors zur Überwachung des metabolischen Zustands von Kultivierungsprozessen

Ein ansteigender Pharmazeutikabedarf erfordert eine Steigerung von Effizienz und Verlässlichkeit der Überwachung und Regelung mehrphasiger biotechnologischer Prozesse. Neue Sensorkonzepte zur nicht invasiven Echtzeiterfassung metabolischer Aktivität fehlen bisher. Projektziel ist, durch simultane Messung von Biomassekonzentration, pH- und pO2-Wert in einer kurzzeitig abgeschlossenen Kammer den O2-Verbrauch als Indikator des Zellzustands während der Kultivierung ohne Probenentnahme zu ermitteln.

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Abgeschlossene Projekte


Mitoskopie (06.2014-09.2016; IGF-Nr. 18239 N; F.O.M.)
Mitochondriales Monitoring von Stoffwechseländerungen bei neurologischen Erkrankungen mittels optischer Systeme

Zunehmende Hinweise lassen eine zentrale Rolle mitochondrialer Veränderungen bei der Ausbildung einer Vielzahl neurologischer Erkrankungen wie Amyotropher Lateral Sklerose (ALS), Morbus Parkinson (PD) und Morbus Alzheimer (AD) vermuten. Ziel des Projektvorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zum in vivo Monitoring des mitochondrialen Stoffwechsels mit hoher Auflösung.

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