PROJEKTVORHABEN

 

Die folgenden Projektvorhaben der F.O.M. befinden sich in der Begutachtung.

NewBeat

Neuro-muskuläre Signaturen zur Entwicklung individualisierter Beatmungstherapie

Während maschineller Beatmung mit Spontanatmung können Patienten-Ventilator Asynchronien zu hohen Atemzugvolumina und Scherkräften an der Lunge führen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Elektroencephalo- und Elektromyographie-basierenden Algorithmus zur Vermeidung von Patienten-Ventilator Asynchronie. Durch Korrelation respiratorischer, encephalo- und myographischer Daten wird die Grundlage für zukünftige neuronale „Patienten-Ventilator Interfaces“ geschaffen, die eine adaptive und personalisierte Beatmungstherapie ermöglichen.

Beteiligte Forschungsstellen:

  • Charité-Universitätsmedizin Berlin, Klinik für Anästhesiologie CVK und CCM
  • Technische Universität Berlin, Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik

Projektsteckbrief

HotDOE

Internationales Projekt: Fertigung diffraktiver optischer Elemente in Glas mittels Heißprägen

Diffraktive Optische Elemente (DOE) aus Polymeren werden erfolgreich für organische Halbleiterlaser und biomedizinische Sensoren eingesetzt, weisen jedoch materialbedingt begrenzte Leistungsfähigkeit und Langzeitstabilität auf. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Heißprägeverfahrens zur Fertigung und Integration von nanoskaligen DOEs aus Glas. Die Entwicklung von Heißprägewerkzeug und Fertigungsprozesstechnik stellt den Schwerpunkt im Projekt dar. Zum Funktionsnachweis werden organische Halbleiterlaser und biomedizinische Sensoren aufgebaut, untersucht und schließlich zu einem Lab-On-Chip-System kombiniert.

Beteiligte Forschungsstellen:

  • Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Chemnitz
  • Technische Universität Braunschweig, Institut für Hochfrequenztechnik
  • Multitel (Mons, Belgien)
  • Université catholique de Louvain (Belgien)

Projektsteckbrief

OSIRIS

Optimierte Schichtmaterialien für IR-, VIS- und UV-Anwendungen

Die Leistungsfähigkeit optischer Schichtmaterialien hängt von Parametern wie Absorption und mechanischer Spannung ab. Sie ist merklich anfällig gegenüber Änderungen in der atomaren Struktur oder der elementaren Zusammensetzung durch Eindringen extrinsischer Stoffe (z. B. Wasser) in das Schichtgefüge. Das Projektziel besteht in der Optimierung optischer Schichten hinsichtlich des Einflusses von Wassereinbau auf Absorptionsvermögen und Schichtspannung. Dazu sollen experimentelle Analyse und parallele Computersimulationen kombiniert werden.

Beteiligte Forschungsstellen:

  • Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena
  • Technische Universität Chemnitz, Institut für Physik

Projektsteckbrief

MitoSkopie-MEtabox

Multimodale Erweiterung und Standardisierung zur verlässlichen Messung aktivitätsabhängiger Änderungen in komplexen Systemen

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. Dazu sollen optische Verfahren erweitert und mit dedizierter Hard- und Software kombiniert werden.

Beteiligte Forschungsstellen:

  • Universität Ulm, Core Facility für konfokale und Multiphotonen Mikroskopie
  • Universität Ulm, Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Neurologie
  • Leibniz-Institut für Alternsforschung FLI Jena

Projektsteckbrief

Ink-Eye

3D-Polymerdruck von Brillengläsern

Die hohen Anforderungen an zu realisierende Transparenz und Formtreue verhindern bisher den Einsatz additiver Fertigung für optische Komponenten. Projektziel ist, am Beispiel von Brillengläsern Polymere mit den benötigten Formtreuen (< 5 µm) und Rauheiten (< 5 nm) sowie hoher Kratzfestigkeit zu drucken. Dazu wird ein innovativer Fertigungsansatz untersucht, der auf dem schichtweisen Inkjetdruck und UV-Aushärten zweier unterschiedlicher optischer Polymere beruht. Während mit einem acrylatbasierten Polymer das Bulkvolumen gedruckt wird, erzielt im Randbereich das Hybridpolymer ORMOCER exzellente Eigenschaften.

Beteiligte Forschungsstellen:

  • Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena
  • Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC, Würzburg
  • Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymer-forschung IAP, Potsdam

Projektsteckbrief

InfektResonator

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. Dieses soll auf der Biofunktionalisierung von Mikroresonatorpartikeln für die spezifische Adsorption von Erkennungsmolekülen basieren.

Beteiligte Forschungsstelle:

  • Hochschule Furtwangen, Institute of Precision Medicine IPM

Projektsteckbrief

LightTraum

Entwicklung der LightPLAS-Schichtchemie zur Adhäsionsreduzierung von humanen Zellen auf Traumaimplantaten

Bei der Versorgung von Knochenfrakturen verbleiben Implantate oft nur temporär im Körper. Ihre Entnahme wird jedoch aufgrund des Bewuchses durch z. B. Knochenzellen erschwert. Eine starke Zelladhäsion ist Ursache hoher OP-Risiken und Versorgungskosten. Die effektive Reduktion der Zellhaftung durch LightPLAS-Beschichtung des Implantats wurde demonstriert. Projektziel ist, verbleibende Nutzungshürden durch Erhöhung der Prozesssicherheit abzubauen. Dazu wird die Effektivität bei weiteren Zelltypen und Implantatmaterialien untersucht, die statistische Evaluierung erweitert und eine konkrete Prozesstechnik erarbeitet.

Beteiligte Forschungsstelle:

  • Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Bremen

Projektsteckbrief

ODIN

Intentionelle Osseodisintegration enossaler Implantate mit biophysikalischen Methoden

Implantate können im menschlichen Knochen irreversibel festwachsen (Osseointegration). Zur Entfernung sind die Implantate herauszufräsen, was erhebliche Knochendefekte verursacht. Ziel dieses Projekts ist eine gewebeschonende, intentionelle Osseodisintegration. Hierzu soll ein kontrollierter, thermischer Impuls möglichst homogen an der Verbindungsfläche Implantat/Knochen generiert werden, um die Osseointegration zu lösen. Die Prozessführung soll datenbankgestützt für verschiedene Implantattypen erfolgen. Als Wärmequelle werden medizintechnische Laser, HF-Geräte, Wärmesonden und Perfusionsgeräte erprobt.

Beteiligte Forschungsstellen

  • RWTH Aachen, Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung
  • RWTH Aachen, Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie

Projektsteckbrief

Smart iBrush

Informationstechnische Methoden zur effektiveren Zahnreinigung

Zähneputzen dient der Erhaltung der Zahn- und Mundgesundheit. Bis heute ist jedoch nicht bekannt, wie dieser komplexe Vorgang am besten durchgeführt wird. Zahn- und Munderkrankungen sind daher weit verbreitet. Ziel des iBrush-Projekts ist die Entwicklung eines Zahnbürstensystems, das in Echtzeit zu optimierter Mundhygiene anleitet. Dazu soll eine mit Sensoren ausgestattete Zahnbürste die Bürstbewegungenaufzeichnen, mit Methoden des maschinellen Lernens analysieren und mit der Reinigungswirkung in Beziehung setzen. Eine zu entwickelnde Rückmeldefunktion navigiert durch den Putzvorgang und greift korrigierend ein.

Beteiligte Forschungsstellen

  • Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Medizinische Psychologie
  • Universität Kassel, Fachgebiet Intelligente Eingebettete Systeme
  • Ostbayerische TH Regensburg, Fachgebiet Informations- und Elektrotechnik

Projektsteckbrief

CERS-Pro

Cavity-Enhanced Raman-Spektroskopie für Prozessanalytik

Die Raman-Spektroskopie etabliert sich für viele Anwendungen als robuste und schnelle Analysetechnik, doch können viele Raman-aktive Substanzen bei niedrigen Stoffmengen, speziell bei Gasen, wegen der inhärent geringen Quantenausbeute nicht detektiert werden. Projektziel ist, die Eignung eines Cavity-Enhanced Raman Spektroskopie-Ansatzes (CERS) zur Steigerung der Nachweisstärke in der Prozesanalytik zu erforschen. Dazu wird eine feldtaugliche CERS-Technik für die Gasanalytik und Methoden zur automatisierten Substanzerkennung entwickelt sowie eine Kopplung an gaschromatographische Trennverfahren untersucht.

Beteiligte Forschungsstelle

  • Laser-Laboratorium Göttingen e. V.

Projektsteckbrief

OptMetGlas

Laser-Strahlschmelzen metallischer Gläser – Optimierung von Werkstoff und Herstellungsverfahren

Metallische Gläser besitzen aufgrund ihrer Amorphität einzigartige mechanische Eigenschaften und sind daher als Konstruktionswerkstoff höchst interessant. Die Bauteildimensionen sind jedoch bei der Verarbeitung durch konventionelle Fertigungsverfahren auf wenige Zentimeter begrenzt. Additive Laser-Strahlschmelzverfahren verfügen über das Potenzial, größere und komplexere Bauteile aus metallischem Glas herzustellen. Ziel des Vorhabens ist es, die herausragenden Materialeigenschaften für die breite industrielle Anwendung zu erschließen. Ermöglicht werden soll dies durch prozess- und legierungsseitige Optimierungen.

Beteiligte Forschungsstellen

  • Universität Duisburg-Essen, Institut für Produkt Engineering, Lehrstuhl Fertigungstechnik
  • Universität des Saarlandes, Lehrstuhl f. Metallische Werkstoffe

Projektsteckbrief

HyoptO

Hybridfertigung optischer Oberflächen

Steigende Ansprüche an Form, Rauheit und optische Sauberkeit optischer Komponenten führen bei konventionellen Schleif- und Polierverfahren zu Prozessketten mit immer feineren Abstufungen der Bearbeitungsschritte und folglich zu immer längeren Bearbeitungszeiten. Ziel von HyoptO ist, durch die Verknüpfung konventioneller Verfahren mit laserbasierten Prozessschritten die geforderten Qualitäten in deutlich verkürzten Bearbeitungszeiten zu erreichen. Hierzu werden Fraunhofer ILT und THD die geeigneten Schnittstellen der zu kombinierenden Verfahrenstechniken ermitteln und die Bearbeitungsparameter optimieren.

Beteiligte Forschungsstellen

  • Technische Hochschule Deggendorf, Institut für Präzisionsbearbeitung und Hochfrequenztechnik
  • Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen

Projektsteckbrief

HSI-plus

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. Dazu werden zwei Technologien kombiniert: Mit strukturierter Beleuchtung soll eine Tiefenauflösung erreicht und störende Signalanteile aus unteren Gewebeschichten herausgefiltert werden. Ein multifokales hyperspektrales Kamerasystem soll Zellveränderungen durch ortsaufgelöste Erfassung optischer Hauteigenschaften abbilden.

IGF-Projekt: 19639 N

Laufzeit: 01.08.2017 - 31.01.2020

Beteiligte Forschungsstelle

  • Universität Ulm, Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Meßtechnik

Eingebundene Unternehmen

  • Berliner Glas KGaA
  • Carl Zeiss Optotechnik GmbH
  • Cubert GmbH (KMU)
  • DIOPTIC GmbH (KMU)
  • IBL GmbH (KMU)
  • Industrieverband SPECTARIS e. V.
  • inno-spec GmbH (KMU)
  • Inst. f. Textilchemie & Chemiefasern
  • LASER COMPONENTS GmbH (KMU)
  • Optis GmbH (KMU)
  • POG Präzisionsoptik Gera GmbH (KMU)
  • Richard Wolf GmbH
  • Simeon Medical GmbH & Co. KG (KMU)

BMWi-Förderung

  • 249.600,00 EUR

Vorhabenbezogene Aufwendungen der Wirtschaft

  • 230.000,00 EUR

Vorhabensbeschreibung

Posterpräsentationen und Fachartikel

CellPulse

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. Dazu wird die Detektion markierter Zellen mit der Zell-Perforation oder -Elimination synchronisiert und die Effektivität durch Anpassung von Bestrahlungsparametern optimiert. 

Beteiligte Forschungsstelle

  • Universität Ulm, Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Meßtechnik

Projektsteckbrief

Poster F.O.M.-Konferenz 2016

Kontakt

F.O.M.

Werderscher Markt 15
D-10117 Berlin

Fon: +49 (0)30 414021-39
Fax: +49 (0)30 414021-33
E-Mail: info@forschung-fom.de

News

11.08.2017

Forschung zu strukturierten CVD-Diamant-Mikroschleifstiften startet im September

Fördermittel für IGF-Projekt DIAS bewilligt

11.08.2017

IGF aus der Sicht der Industrie - ein Interview

Förderung und effizienter Transfer von grundlegenden technologischen Erkenntnissen für die Industrie

10.07.2017

Forschung zur Hautkrebs-Früherkennung bewilligt

IGF-Projekt HSI-plus startet am 1. August 2017

24.02.2017
SPECTARIS/F.O.M. Innovations-seminar zum Europäischen Einheitspatent 2017
Das Seminar muss aufgrund von erneuten Unsicherheiten hinsichtlich des Zeitplans zur Einführung des Europäischen Einheitspatents leider ausfallen.

mehr lesen...

22.09.2016
Neue Förderprogramme auf der F.O.M.-Webseite
Unter dem Menüpunkt „Förderung“ stellen wir Ihnen ab sofort neue Fördermaßnahmen des Bundes vor, die die innovationsorientierte Forschung, insbesondere von KMU, unterstützen.

mehr lesen...

25.07.2016
Neues Tool zur Durchsetzung von Schutzrechten außerhalb der EU

mehr lesen...