Erkrankte und gesunde Gewebearten lassen sich mit Hilfe von Flächenlichtmodulatoren präziser bestimmen und räumlich darstellen In der Chirurgie, der medizintechnischen Mikroskopie sowie der Endoskopie ermöglichen Mikrospiegel mit deutlich höhere Modulationsfrequenzen eine bessere Bildqualität und tragen somit zum medizinischen Behandlungserfolg maßgeblich bei Mikroskop vor 150 JahrenModernes Mikroskop heute Meilensteine der Medizintechnik  Der Vorläufer des Endoskops war eine Erfindung von Philippe Bozzini (1773-1808). Das Gerät «Lichtleiter» bestand aus einem System von Röhren, einem Hohlspiegel und einem Kerzenhalter. Antoine Jean Desormeaux (1815-1882) fügte ein Linsensystem hinzu und ersetzte die Kerze durch eine Gasbogenlampe, was die Beleuchtung verbesserte, er führte als Erster erfolgreiche Operationen an Patienten durch. Heute dienen verschiedenste starre und flexible Endoskope fast allen medizinischen Fachbereichen zur besseren Diagnose und chirurgischen Unterstützung. Eine ausgefeilte Optik ermöglicht es Gewebearten zu unterscheiden und die Bildqualität für den betrachtenden Mediziner zu verbessern sowie minimal-invasive Operationen für Patientinnen zu ermöglichen.  Die moderne Methode der Lichtmikroskopie steht vor großen Herausforderung Die permanente Beleuchtung von medizinisch empfindlichen Proben wie Zellgewebe verursacht Schäden durch die Lichtstrahlung. Um den so genannten phototoxischen Effekt zu minimieren und die Probe zu schützen, muss die Beleuchtung selektiv auf den zu untersuchenden Bereich begrenzt sein. Mehrere Millionen Miniatur-Spiegel auf einem Halbleiterchip helfen das Licht in hochauflösenden Mikroskopen zu modulieren und zu lenken um die lebendigen Zell- und Gewebeproben zu schonen, die Abschwächung durch optische Streuung im Gewebe zu korrigieren und die Abbildungstiefe zu verbessern. Rund 1,6 Millionen Menschen in Deutschland leben mit einer Krebserkrankung, die in den letzten 5 Jahren diagnostiziert wurde. Geschätzte 4,5 Millionen Menschen sind in den letzten 25 Jahren an Krebs erkrankt (Robert Koch Institut). Krebszellen und deren Bewegungsmuster  analysieren Forscher in der Lebend-Mikroskopie können mit geeigneten Verfahren menschliche Tumore beobachten z.B. direkt nach der Operation entferntes und mit Floreszenzen eingefärbtes Gewebe. Somit können Zellbewegungen live analysiert und neue Erkenntnissen gewonnen werden. Beobachtbar ist, wie sich Zellen und ihre Kerne buchstäblich durch das Gewebe quetschen. Das lässt Rückschlüsse auf die Aggressivität der Krebsart zu. Bildgebende Verfahren werden in vielen Bereichen der Biotechnologie und Medizintechnik.     Die Erfindung der optisch hochauflösenden Fluoreszenzmethode hat eine explosionsartige Weiterentwicklung der biologischen Bildgebung zu verzeichnen. Die Biowissenschaft kann zelluläre Merkmale nun in bisher ungekannter Detailgenauigkeit abbilden ( Europäische Komission). Wir entwerfen mit Ihnen die Zukunft der Sensorik! Sie haben eine Idee für einen Anwendungsfall mit intelligenter Sensorik, wissen aber nicht wie die Umsetzung aussehen könnte? Nutzen Sie unseren Expertise, vereinbaren Sie unverbindlich einen kostenfreien Gesprächstermin mit unserem Projektmitarbeiter. Terminanfrage Starke Partner im Verbundvorhaben aus Forschung und Wissenschaft Forschung und Entwicklung auf höchstem Niveau, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung Weiterlesen All Work /Anwendung Effiziente neue sensorische Entwicklungen in der medizinischen Diagnostik Smarte Sortierung nach Textilarten und Verschmutzungen mit Chemical Sensing Sensorische Unterstützung in Sortieranlagen Teilprojekte All Work /Projekt B2 Optoakustische Sensorik B1 MEMS-basierte Bildgebung in streuenden Medien

Medizinisch Diagnostik wird durch zahlreiche optische und elektronische Sensor-Entwicklungen unterstützt Mit künstlicher Intelligenz sowie hoch sensitiven, smarten Sensoren können Krankheitsbilder besser erkannt und Behandlungserfolge maßgeblich verbessert werden Operation vor 100 JahrenTechnologie heute Meilensteine der Medizintechnik  Vor ca. 125 Jahren wurde Röntgen mit dem Nobelpreis geehrt, durch ihn geriet die Entwicklung moderner medizinischer Diagnoseverfahren ins Rollen. Heutige optische Verfahren sind sehr viel unschädlicher für Patienten und in der Bildgebung sehr viel detailreicher. Betrachtet man einen heutigen Operationsraum, fallen einem die vielen technischen Geräte auf, die die Arbeit des Chirurgen maßgeblich unterstützen. Nicht nur mit optischen sondern auch mit akustischen Verfahren, wie dem Ultraschall, lassen sich Gewebearten und verschiedenste Gewebeschichten „durchleuchten“ und werden auf Monitoren für uns sichtbar. In weiteren 125 Jahren könnten autonome Roboter fehlende Fachkräfte ersetzen und Arbeitsabläufe im OP sowie Diagnoseverfahren beherrschen die für einen Menschen unmöglich sind. Das deutsche Gesundheitswesen steht in den kommenden Jahren vor enormen Herausforderungen Wir benötigen für die kommenden Jahrzehnte technisch medizinische Lösungen, die die Effizienz bei Prävention, Diagnostik und Therapie von Patientinnen und Patienten steigern können. Nicht nur im städtischen Krankenhaus sondern auch mobile Lösungen, die die sie sichere Versorgung der Landbevölkerung in den Fokus stellt werden dringend benötigt. Smarte, nicht invasive und einfach zu bedienende Sensorsysteme können dazu beitragen verschiedenste Krankheitsbilder besser zu erkennen und akute Warnzeichen des Körpers früher zu bemerken. Bezahlbare und verfügbare Gesundheitsversorgung kann durch technische Neuerungen und Nutzung von künstlicher Intelligenz das Gesundheitssystem nachhaltig reformieren und verbessern.  Die Forschung auf diesem Gebiet ist hoch innovativ und das OASYS Projekt setzt schon heute auf interdisziplinäre Kooperation zwischen verschiedensten Spezialisten, wie Ingenieuren, Geräteherstellern, Wissenschaftlerinnen und Medizinern. Mit gebündelter Kompetenzen kann man mehr erreichen. Die Digitalisierung im Gesundheitswesen kann die hohe Qualität und die Wirtschaftlichkeit der deutschen Gesundheitsversorgung stärken und weiterentwickeln (Bundesministerium für Gesundheit). Medizinische Sensoren helfen chemische Botenstoffe im Körper schnell und präzise zu detektieren Es besteht ein großer Bedarf an sensorischen Produkten, die Daten über die Körperchemie schnell und präzise auswerten können. Um Mechanismen bestimmter Krankheiten besser verstehen zu können, um daraus individuelle Vorbeugungs- und Behandlungsmöglichkeiten abzuleiten ist die so genannte Systemmedizin unerlässlich. Personalisierte Medizin bedeutet molekularen Lebensprozesse in Zellen und Organismen noch besser zu verstehen und mit Hilfe der Medizininformatik Lösungen durch die Verknüpfung von Daten aus der klinischen Behandlung und der biomedizinischen Forschung zu entwickeln. Die individualisierten Therapie-Schemata, der Systemmedizin, die KI Computer-Modelle vorschlagen, basieren auf zahlreichen physiologischen und klinischen Datensätzen (Bundesministerium für Bildung und Forschung). Wir entwerfen mit Ihnen die Zukunft der Sensorik! Sie haben eine Idee für einen Anwendungsfall mit intelligenter Sensorik, wissen aber nicht wie die Umsetzung aussehen könnte? Nutzen Sie unseren Expertise, vereinbaren Sie unverbindlich einen kostenfreien Gesprächstermin mit unserem Projektmitarbeiter. Terminanfrage Starke Partner im Verbundvorhaben aus Forschung und Wissenschaft Forschung und Entwicklung auf höchstem Niveau, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung Weiterlesen All Work /Anwendung Lichtmodulatoren in der Biomedizinischen Anwendung Smarte Sortierung nach Textilarten und Verschmutzungen mit Chemical Sensing Sensorische Unterstützung in Sortieranlagen Teilprojekte All Work /Projekt B2 Optoakustische Sensorik B1 MEMS-basierte Bildgebung in streuenden Medien

Smarte Sortierung nach Textilarten, Verschmutzungen mit Chemical Sensing Mit künstlicher Intelligenz und Infrarot Spektrometer wird das Sortieren von Kleidung automatisierbar unbekannte Fleckenmit Spektrometer Analyse und Bestimmung von Textilien im Recycling  Recycling und Kreislaufwirtschaft sind nicht nur in Deutschland, sondern weltweit ein Thema. Um dem Trend von Fast Fashion entgegen zu wirken und kaum getragene Kleidung wieder verwenden zu können ist das Sortieren nach Textilsorten und die sensorische Detektion inklusive Fleckbestimmung von entscheidender Bedeutung. Mit einem Infrarot Spektroskop kann die Kleidung zerstörungsfrei gescannt werden, auch auf einem Förderband. Die Textilsorte und auch die Zusammensetzung von Flecken werden in Echtzeit analysiert. Mit Hilfe von KI Algorithmen wird nach Fasersorte, nach Waschprogramm oder allgemeinem Zustand getrennt. So schenkt man wertigen Textilien ein neues Leben und trägt zu einer saubereren Umwelt bei. Smarte Waschmaschinen und erleichterte Sortierung in Industriewäschereien Wer kennt das nicht, abgerissene Etiketten und man ist sich nicht sicher bei welcher Temperatur die Kleidung schaden nimmt. Eine smarte Waschmaschine mit Textilsensor wird uns in Zukunft unterstützen können, die richtige Entscheidung für die Auswahl des Waschprogramms zu treffen oder uns warnen, dass der Lieblingswollpullover nicht bei 60 Grad waschbar ist. Auch bei Krankenhaus- und Hotelwäsche kann ein Spektrometer hartnäckige Flecken analysieren und somit eine Empfehlung für die Fleckbehandlung geben. In Europa fallen jährlich 7,5 Mio. Tonnen Textilmüll an, von denen weniger als ein Prozent recycelt werden, obwohl bereits bis 2030 Recycelraten von 18 – 26 % als realistisch eingeschätzt werden. (McKinsey)  Smarte Waschmaschinen und erleichterte Sortierung in Industriewäschereien Wer kennt das nicht, abgerissene Etiketten und man ist sich nicht sicher bei welcher Temperatur die Kleidung schaden nimmt. Eine smarte Waschmaschine mit Textilsensor wird uns in Zukunft unterstützen können, die richtige Entscheidung für die Auswahl des Waschprogramms zu treffen oder uns warnen, dass der Lieblingswollpullover nicht bei 60 Grad zu waschen ist.  Auch bei Krankenhaus und Hotelwäsche kann ein Spektrometer hartnäckige Flecken analysieren und somit eine Empfehlung für die Fleckbehandlung geben.    Plagiate einfach erkennen Mit bloßem Auge sind die meisten Plagiate heute kaum mehr erkennbar. Um Kosten zu sparen bestehen gefälschte Handtaschen, Hochzeitskleider, Sportschuhe, Perser Teppiche und so weiter aus billigeren Materialien, die erhebliche Mengen an Schadstoffen enthalten können. Anstatt Leder wird Kunstleder, statt reiner Seide wird Polyester, statt Wolle ein Mischgewebe verwendet. Um Unterschiede eindeutig und schnell erkennen zu können hilft ein Miniaturisiertes Infrarot Spektrometer. Etiketten und Marken Label bieten keine Sicherheit, ein Scan mit dem Spektrometer schafft Vertrauen und bietet Gewissheit für alle Abschnitte einer Lieferkette, vom Stoffeinkauf über die Produktion, den Zwischenhandel, die Zollkontrolle, bis zum Fachhändler und Endkunden. 7% bis 10% des Welthandels sind Fälschungen und Plagiate. Dadurch entsteht ein geschätzter volkswirtschaftlicher Schaden in Höhe von 200 bis 300 Mrd. Euro pro Jahr und mehr als 200 000 Arbeitsplätze in der EU werden vernichtet. (Europäische Komission) Wir entwerfen mit Ihnen die Zukunft der Sensorik! Sie haben eine Idee für einen Anwendungsfall mit intelligenter Sensorik, wissen aber nicht wie die Umsetzung aussehen könnte? Nutzen Sie unseren Expertise, vereinbaren Sie unverbindlich einen kostenfreien Gesprächstermin mit unserem Projektmitarbeiter. 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