Forschung & Transfer

Architektur G25

Die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg setzt sich mit der Vielfalt sowohl nationaler, aber auch globaler gesellschaftlicher Herausforderungen auseinander. Das betrifft technische, gesundheitliche und ökologische Fragestellungen; aber auch ethische, kulturelle, soziale und ökonomische Probleme sind  Gegenstand wissenschaftlich-methodischer Betrachtung, Kontextuierung, Konzeptionierung und Reflexion.

Als Vorreiter technologischer Entwicklung wird die Universität Magdeburg mehr und mehr zur Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. Sie versteht sich als eine Leitfigur beim Ausbau der wirtschaftlichen Entwicklung der Region. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg beraten und unterstützen mit ihrer Expertise wichtige und zukunftsweisende Vorhaben der Stadt, des Landes oder regionaler Unternehmen. Sie sind als Ingenieure, Wirtschaftswissenschaftler, Soziologen, Mediziner oder Informatiker mit ihrem Wissen unverzichtbare Partner in regionalen und überregionalen Netzwerken und so an der gedeihlichen Entwicklung der Landeshauptstadt maßgeblich beteiligt.

Durch die gezielte Anwerbung unternehmerisch begabter Studienanfängerinnen und -anfänger aus ganz Deutschland und dem Ausland und ein entsprechendes Lehrangebot werden Studierende auch zu Unternehmerinnen und Unternehmern herangebildet, die im Anschluss an ihr Studium sowohl in Wissenschaft, Wirtschaft und der Kultur neue Impulse setzen.

Das Profil ist geprägt durch Exzellenzschwerpunkte, Sonderforschungsbereiche, Graduiertenkollegs und Forschergruppen. Externe Kooperationen bestehen mit angegliederten Zentren, An-Instituten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen. Als Impulsgeber und Entwicklungsmotor auch weit über die Landesgrenzen hinaus, verfolgt die Universität Magdeburg Innovationsstrategien zur Stärkung des Technologie- und Wissenstransfers in regionale und überregionale Unternehmen.

 

Aktuelle Meldungen aus Forschung & Transfer:


Wenn dem Gehirn ein Licht aufgeht

Blaue LEDs sollen blinden Menschen helfen, wieder zu sehen und gehörlosen, wieder zu hören. Möglich machen kann das CortiGrid, eine von Magdeburger Neurobiologen, Ingenieuren und Physikern entwickelte neuartige MEMS-Folienelektrode, die auch Epilepsie oder sensorische Störungen nach einer Querschnittslähmung therapieren könnte. Sie ist ein ultradünnes, flexibles und entsprechend lichtdurchlässiges Substrat, in das eine Vielzahl von mikroskopischen LEDs eingebettet ist. Auf das Gehirn aufgebracht, steuert CortiGrid durch mikrobielle Lichtsensoren mittels optischer Stimulation Nervenzellen extrem selektiv – ein Verfahren, das als Optogenetik bezeichnet wird. Somit können zum Beispiel ganz gezielt Hirnareale angeregt werden, welche für Sinneswahrnehmungen wie hören, sehen oder tasten verantwortlich sind. Bisherige Neuroprothesen basieren auf elektrischer Stimulation. Mit diesen elektrischen Stimulationsverfahren können sie allerdings nicht spezifisch genug die Hirnareale aktivieren, um direkt im Gehirn schreiben zu können und so ausreichend komplexe Wahrnehmungen zu erzeugen, die verlorenen Sinne ersetzen könnten.

Mit der Optogenetik nutzen die Wissenschaftler nun eine Methode, die ihnen eine spezifischere Stimulation ermöglicht als bisher verwendete elektrische Verfahren. Durch eine optogenetische Gentherapie wird das Gehirn vor dem Einsatz der Neuroprothese für Licht empfindlich gemacht. Dann verwenden die Forscher ein Muster aus maßgefertigten blauen µLED-Lichtquellen, um hochkomplexe Informationen ins Gehirn einzuschreiben. Gleichzeitig können sie durch im Polymersubstrat integrierte hochsensitive Mikroelektroden Gehirnsignale messen und diese zur optimalen Abstimmung der Stimulation verwenden. Und genau das ist das Innovative an der neuen Technologie, dieses bidirektionale, also in beide Richtungen, Interagieren mit dem Gehirn, welches durch das Licht ermöglicht wird.

CortiGrid 2Foto: CortiGrid

Die hohe Dichte, mit der sich die Lichtquellen anordnen lassen und die genetische Präzision der Optogenetik eröffnen unzählige Möglichkeiten des Einsatzes von CortiGrid. Das interdisziplinäre Forscherteam erhofft sich, mit dieser Technologie in Zukunft die Wahrnehmung bei Blindheit oder Gehörlosigkeit zumindest zum Teil wiederherstellen zu können und Menschen zu helfen, die zum Beispiel nach einer Querschnittslähmung sensorische Störungen haben. Das Verfahren könnte aber auch in der optogenetischen Therapie von Epilepsie eingesetzt werden.

Ende 2017 wurde CortiGrid als innovativstes Vorhaben der Grundlagenforschung mit dem Hugo-Junkers-Preis für Forschung und Innovation aus Sachsen-Anhalt ausgezeichnet. CortiGrid soll jetzt im Gründungsvorhaben neuraLIDE von Dr. Michael Lippert (LIN) und Martin Deckert (OVGU) als Produkt auf den Markt gebracht werden.

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Uni Magdeburg als "Gründerschmiede" ausgezeichnet

Die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg wurde für ihre herausragenden Leistungen bei der Entwicklung der Stadt Magdeburg zur Gründerstadt ausgezeichnet. Für ihr Engagement auf dem Gebiet des Wissens- und Technologietransfers sowie für ihre exzellente Betreuung und Unterstützung gründungsinteressierter Studierender, Mitarbeitender und Absolventinnen und Absolventen erhielt die Universität den Sonderpreis für „Erfolgreiche Zusammenarbeit beim Wissenstransfer zur Entwicklung der Gründerstadt Magdeburg“.

Der gemeinsam von der Stadt Magdeburg und dem Allgemeinen Arbeitgeberverband Sachsen-Anhalt gestiftete Preis ist mit 1.000 Euro dotiert und würdigt seit 2015 hervorragende Beiträge von Unternehmen und Hochschulen des Landes Sachsen-Anhalt zu Innovation, Forschung und technologischer Entwicklung. Der Rektor der Universität Magdeburg, Prof. Dr.-Ing. Jens Strackeljan nahm den Preis auf der Festveranstaltung des Allgemeinen Arbeitgeberverbandes entgegen. Eingesetzt wird das Preisgeld, um ein Stipendium im nationalen Programm zur Studienfinanzierung Deutschlandstipendium zu finanzieren.

Sonderpreis Gründeruni_Foto_Andreas_LanderMinister Prof. Dr. Armin Willingmann – Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierung des Landes Sachsen-Anhalt, Ralf Luther – AVW-Vorstandsvorsitzender, Prof. Dr.-Ing. Jens Strackeljan – Rektor der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Günther Klaffehn - Teamleiter Wirtschaftsförderung und Bestandsbetreuung der Landeshauptstadt Magdeburg, Dr. Sigrun Trognitz – AVW-Geschäftsführerin (v.l.n.r. / Foto: Andreas Lander)

„Die Uni Magdeburg unterstützt Studierende, Forschende sowie Absolventinnen und Absolventen erfolgreich auf dem Weg zur Unternehmensgründung“, so Prof. Dr.-Ing. Jens Strackeljan anlässlich der Preisverleihung. „Der Campus bietet allen Gründerinnen und Gründern sowohl eine starke Infrastruktur als auch Coaching und Beratung. In den MakerLabs, unseren Gründerwerkstätten, können innovative Produktideen entwickelt und getestet werden. Als Schnittstelle zwischen Wissenschaft und regionaler Wirtschaft trägt die Universität Magdeburg so entscheidend zur wirtschaftlichen Entwicklung der Gründerstadt Magdeburg bei.“

Als zentrale Schnittstelle koordiniert das Transfer- und Gründerzentrum an der Universität Magdeburg dem Wissens- und Technologietransfer und begleitet u.a. Ausgründungen in allen Phasen des Gründungsprozesses.

 

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Bild 1 // Quelle: Andreas Lander // Bildunterschrift: Minister Prof. Dr. Armin Willingmann – Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierung des Landes Sachsen-Anhalt, Ralf Luther – AVW-Vorstandsvorsitzender, Prof. Dr.-Ing. Jens Strackeljan – Rektor der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Günther Klaffehn - Teamleiter Wirtschaftsförderung und Bestandsbetreuung der Landeshauptstadt Magdeburg, Dr. Sigrun Trognitz – AVW-Geschäftsführerin (v.l.n.r.)

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Nach uns die Schuldenflut?

Die treibende Kraft für die Aufnahme von Schulden ist der Wunsch, die Schulden für den eigenen Konsum nutzen zu können und die Lasten der Rückführung der Schuld auf nachfolgende Generationen abzuwälzen. Zu diesem ungewöhnlichen Ergebnis kommt eine Studie von Verhaltensökonomen der Universitäten Magdeburg und Köln, welche den starken Anstieg der Staatsverschuldung in den Industrieländern untersuchte. Sie erforschten, wie es dazu kommt, dass Staatsverschuldung in demokratischen Ländern geschieht, also unter zumindest impliziter Zustimmung der Bevölkerung und welche Motive Menschen haben, wenn sie einer Staatsschuld zustimmen.

Diese Fragen untersuchten Verhaltensökonomen aus Magdeburg gemeinsam mit Kollegen aus Köln in einem umfangreichen Laborexperiment, dessen Ergebnisse jetzt in PLoS ONE, dem weltweit angesehensten interdisziplinären Open Access Journal, veröffentlicht worden sind. Im Experiment wurde die Wirkung einer Schuldenbremse ebenso untersucht wie die Wirkung von zwischenmenschlichen Verbindungen zwischen Generationen. Am Verschuldungsverhalten änderte sich jeweils nichts. In dem Experiment entschied jede Generation nahezu ausschließlich zugunsten des eigenen Vorteils. Die Forscher fanden heraus, dass die Probanden dabei ausgesprochen rational vorgingen – die fehlende Fürsorge für nachkommende Generationen war also kein Versehen, sondern geschah in voller Absicht. Außerdem konnten die Forscher Anzeichen für eine Verstärkung des Schuldenproblems in alternden Gesellschaften finden. In Europa habe das in einzelnen Ländern einen Umfang erreicht, der eine Staatsschuldenkrise heraufbeschworen hat, konstatiert Prof. Dr. Joachim Weimann von der Fakultät für Wirtschaftswissenschaft der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. In den USA stehe der Staat regelmäßig vor der Zahlungsunfähigkeit, die nur durch eine Ausweitung der Verschuldungsgrenze abgewendet werden könne. Genau wie in den USA wurde die Schuldengrenze auch im Experiment immer dann aufgehoben, wenn sie drohte zu greifen.

„Je einfacher es ist, Schulden zu machen, umso bedenkenloser werden sie aufgenommen“, fasst der Verhaltensökonom zusammen. „Zumindest gilt dies dann, wenn sich das Laborexperiment aus Magdeburg als eine zutreffende Beschreibung der realen Welt erweist. Die Tatsache, dass sich vieles, was im Labor beobachtet wurde, auch in der Realität zeigt, spricht dafür, dass dies der Fall sein könnte.“ Im Lichte der experimentellen Ergebnisse könne deshalb nur der Rat gegeben werden, dass man die institutionellen Beschränkungen für die Aufnahme von Staatsschulden sehr restriktiv handhaben muss.

„Das Ergebnis hat uns überrascht“, so Verhaltensökonom Weimann. „Menschen sind gewöhnlich in einem gewissen Umfang uneigennützig und rücksichtsvoll, verhalten sich, wie wir sagen, reziprok, also neigen dazu, soziales Verhalten mit eigenem sozialen Verhalten zu erwidern. Bei aufeinanderfolgenden Generationen war bei unserer Studie davon aber fast nichts mehr zu spüren.“

Quelle: Martin Fochmann, Florian Sachs, Karim Sadrieh und Joachim Weimann, The Two Sides of Public Debt: Intergenerational Altruism and Burden Shifting, PLoS ONE 2018, 13(8): e0202963. doi.org/10.1371/journal.pone.0202963.

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Fitness in allen Lebensaltern - Notwendigkeit oder Lifestyle?

Wie beeinflusst unser Lebensstil in der Kindheit und Jugend unsere Gesundheit im Alter? Was bedeutet der regelmäßige Gang ins Fitnesscenter für unseren Körper, welche Rolle spielt Ausdauersport für die Leistungsfähigkeit unseres Gehirns und: schützt uns Tanzen oder eher Joggen erfolgreicher gegen Demenz im Alter?

Mit diesen und weiteren Fragen zu Gesundheit und Bewegung in unterschiedlichen Lebensaltern setzen sich vom 12. bis 15. September 2018 rund 150 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unterschiedlichster Disziplinen auf dem Campus der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg auseinander.

Die Expertinnen und Experten aus Sportwissenschaft, Neurowissenschaft, Psychologie, Medizin und Gesundheitswissenschaft kommen aus über 20 Ländern, u.a. aus Ägypten, Belgien, Frankreich, Israel, Jordanien, Litauen, Pakistan, Russland, Slowenien, Tunesien, aus der Schweiz, der Türkei, aus Griechenland, Spanien, Dänemark, den USA und Österreich. Über Fächergrenzen hinweg diskutieren sie neueste Forschungsergebnisse und Therapieansätze zur Förderung und Erhaltung unserer mentalen und physischen Gesundheit über die gesamte Lebensspanne hinweg.

 

WAS: Internationale Konferenz „Healthiness and Fitness across the lifespan” (HAL 2018)
WANN: 12. bis 15. September 2018, Eröffnungsveranstaltung am 12. September 2018, 17:30 Uhr
WO: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Campus Zschokkestraße 32, 39104 Magdeburg, Eröffnung im Hörsaal 6

 

„Gesundheit und Fitness sind uns nicht in die Wiege gelegt“, so Prof. Anita Hökelmann, Sportwissenschaftlerin der Universität Magdeburg und Mitorganisatorin der Tagung. „Wir müssen beides im Laufe unseres Lebens erwerben. Bekanntermaßen sind Bewegungsmangel und Überernährung bzw. Fettleibigkeit die Ursache für viele Erkrankungen, denen wir bewusst über unsere Lebenspanne hinweg begegnen müssen.“ Der Aufbau einer motorischen Kompetenz stehe dabei im engen Verhältnis zur Leistung unseres Gehirns. „Mit welchem Fitesslevel man dann das Seniorenalter erreicht, hängt weitgehend vom Lebensstil im Erwachsenenalter ab. Um ältere Menschen zu unterstützen, physisch und mental fit zu sein, gilt es, aus der Forschung heraus neue Angebote für den Seniorenbereich zu schaffen, insbesondere auch für Menschen, die bereits Einschränkungen hinnehmen mussten.“

Die interessierte Öffentlichkeit kann an einer Reihe von Workshops zu Themen wie Bewegung im Vorschulalter oder Tanzen im Seniorenalter teilnehmen. Eine Auswahl sowie das vollständige Programm steht online zur Verfügung. Die Veranstalterinnen bitten um eine Anmeldung per E-Mail an Dr. Kathrin Rehfeld. Die Vortragssprache ist Englisch.

Die Konferenz wird von der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für neurodegenerative Erkrankungen DZNE und der European Group for Research into Elderly and Physical Activity EGREPA organisiert.

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Spitzenplätze für Wirtschaftswissenschaftler der Uni im Ökonomenranking 2018

Drei Wirtschaftswissenschaftler der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg gehören wieder zu den einflussreichsten Ökonomen Deutschlands und des gesamten deutschsprachigen Raums. Prof. Marko Sarstedt, Prof. Reint E. Gropp und Prof. Joachim Weimann von der Fakultät für Wirtschaftswissenschaft erhielten Spitzenplätze im soeben erschienenen FAZ-Ökonomenranking. Die Frankfurter Allgemeine Zeitung lässt in jedem Jahr ermitteln, wie hoch die Relevanz der in Deutschland, Österreich und der Schweiz tätigen Wirtschaftswissenschaftler ist.

Portrait Sarstedt, Marko (c) Stefan BergerProf. Marko Sarstedt vom Lehrstuhl für Marketing belegte den dritten Platz in puncto Forschung. Seine Arbeiten gehören damit zu den meistbeachteten und zitierten in seinem Fach. In seinen Forschungsarbeiten setzt sich der Marketing-Experte mit Fragestellungen des Konsumentenverhaltens auseinander und entwickelt Methoden zur Analyse betriebswirtschaftlicher Entscheidungsprobleme. Seine Forschungsarbeiten wurden in weltweit führenden Fachzeitschriften publiziert und seine Lehrbücher wurden bisher in fünf Sprachen übersetzt.

Nach dem Studium der Betriebswirtschaftslehre an der Universität Passau, der Helsinki School of Economics and Business Administration und der Ludwig-Maximilians-Universität München wurde Sarstedt wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Marktorientierte Unternehmensführung. Der Promotion zum Dr. oec. publ. folgte 2010 die Ernennung zum Juniorprofessor für Quantitative Methoden in Marketing und Management an der Ludwig-Maximilians-Universität München. Nach einem Forschungsaufenthalt an der University of Newcastle, Australien, und der Habilitation im Fach Betriebswirtschaftslehre folgte er 2012 dem Ruf an die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg.

Portrait Gropp, Reint (c) Stefan BergerProf. Reint E. Gropp vom Lehrstuhl für Volkswirtschaftslehre erreichte in der Gesamtwertung, die neben den Forschungsleistungen auch Leistungen im Bereich der Politikberatung sowie die Präsenz in den Medien berücksichtigt, Platz 60. Prof. Gropp hat Volkswirtschaftslehre an der Universität Freiburg und der University of Wisconsin, Madison, studiert. Im Anschluss an seine Promotion war er Professor an der Goethe-Universität Frankfurt am Main und hatte dort die Stiftungsprofessur für Sustainable Banking and Finance inne. Zuvor war er in verschiedenen Positionen für den Internationalen Währungsfonds (IWF) sowie für die Europäische Zentralbank (EZB) tätig, zuletzt als Deputy Head der Financial Research Division. Er ist Präsident des Leibniz-Instituts für Wirtschaftsforschung Halle und als solcher seit 2014 mit einem Lehrstuhl an der Magdeburger Fakultät für Wirtschaftswissenschaft ausgestattet.

Portrait Weimann, Joachim 2018 (c) Stefan BergerAuch Prof. Joachim Weimann vom Lehrstuhl für Wirtschaftspolitik landete in der Gesamtwertung unter den besten 100 Ökonomen. Schwerpunkte seiner wissenschaftlichen Arbeit sind die experimentelle Wirtschaftsforschung, die Umweltökonomik und allgemeine Fragen der Wirtschaftspolitik. In der Politikberatung hat er sich insbesondere im Bereich der Klimapolitik bundesweit einen Namen gemacht. In jüngster Zeit setzte er sich zusammen mit seinem Magdeburger Kollegen Andreas Knabe für eine Rentenreform ein, die inzwischen unter dem Begriff „Deutschlandrente“ Eingang in die Diskussion gefunden hat.

Professor Weimann hat Volkswirtschaftslehre an der Universität Bielefeld studiert und an der Universität Dortmund promoviert und habilitiert. Nach einem ersten Ruf an die Ruhr-Universität Bochum folgte er 1994 einem Ruf an die Otto-von-Guericke-Universität. Weitere Rufe an die Universitäten Göttingen, Graz und Bochum hat er abgelehnt.

 

Bilder zum Download:

Bild 1 // Quelle: Stefan Berger / Universität Magdeburg // Bildunterschrift: Prof. Dr. Marko Sarstedt

Bild 2 // Quelle: Stefan Berger / Universität Magdeburg // Bildunterschrift: Prof. Dr. Reint E. Gropp

Bild 3 // Quelle: Stefan Berger / Universität Magdeburg // Bildunterschrift: Prof. Joachim Weimann

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Testparcours für Tüftler und Macher

Wohin mit einer Idee, die danach schreit, realisiert zu werden? In den MakerLabs – den Gründerwerkstätten der Universität Magdeburg – können Mitarbeitende und Studierende ihre innovativen Produktneuheiten und spannenden Gründungsprojekte auf Herz und Nieren prüfen. Die zwölf technisch bestens ausgestatteten Labore bieten alle Möglichkeiten, selbstständig Projekte umzusetzen oder eigene Ideen zu entwickeln. So kann dann beispielsweise Schritt für Schritt ein Projekt wie crowd­sweeper entstehen: ein Funktionsprototyp einer autonomen Drohne zur humanitären Kampfmittelräumung.

In dem ego.-INKUBATOR „Patientenindividuelle Medizinprodukte“ – den Gründungsinteressierte auch fach- und themenübergreifend nutzen können – haben Linh Bùi Duy und Marcel Hansel ein bestehendes Bauteil als Vorlage genommen und mit einem 3D-Scanner digitalisiert. Mit den Daten kann dieses Teil dann am Computer modifiziert und verbessert werden. Anschließend wird das digitale Modell wieder ausgedruckt. Dafür finden sich neben dem 3D-Scanner auch diverse 3D-Drucker in dem ego.-INKUBATOR. Neben Bauteilen aus Kunststoffen können sogar Wachsmodelle als Kern für Metall-Feingussteile erstellt werden.

crowdsweeper in den Labs der Uni MagdeburgLinh Bùi Duy im ego.-INKUBATOR „Patientenindividuelle Medizinprodukte“.

Im FLEXtronic-Labor haben Nutzer die Möglichkeit, eigene Elektronikprodukte zu entwickeln und erhalten hier Unterstützung beim Schaltungs- und Platinenentwurf. Dafür steht eine Vielzahl moderner Maschinen und Werkzeuge zur Verfügung. Unter fachlicher Anleitung wird man in deren Bedienung eingewiesen und kann dann relativ schnell und selbstständig seinen eigenen Prototypen bauen.

Hier haben sich die Jungs von crowdsweeper schon sehr früh mit der Umsetzbarkeit ihrer Idee beschäftigt, denn um eine Drohne zum Fliegen zu bringen, bedarf es einer feinen Abstimmung zwischen Hardware und Elektronik. So hat das Team die eingesetzten Platinen mit Elektronikbausteinen bestückt, den Controller zur Flugsteuerung programmiert sowie die Schaltung am Ende mit Messgeräten evaluiert.

crowdsweeper in den Labs der Uni Magdeburg 2Marcel Hansel im FLEXtronic-Labor.

Das FabLab ist eine miniaturisierte Fabrik, die volle Funktionalität bietet. Der umfassende Maschinenpark ermöglicht es, die kreativen Ideen von einem Grundkonzept über Anschauungs- und Funktionsmodelle, bis hin zu komplexen Prototypen zu entwickeln und zu fertigen. In der Do-It-Yourself-Werkstatt werden die Maschinen und Anlagen eigenständig bedient. Regelmäßige Workshops sowie eine umfangreiche Dokumentation erleichtern den Einstieg.

Linh Bùi Duy und Marcel Hansel haben dieses Labor wegen der technisch umfassenden Ausstattung an 3D-Druckern und Handwerkzeugen genutzt. Die im ego.-INKUBATOR „Patientenindividuelle Medizinprodukte“ digitalisierte Grundplatte wurde im CAD-Programm optimiert und im FabLab ausgedruckt. Außerdem wurden Anschlussteile, das Landegestell der Drohne sowie das Gehäuse für die Sonden an den Anlagen gefertigt.

crowdsweeper in den Labs der Uni Magdeburg 3Linh Bùi im FabLab.

Mit ihrem Projekt crowdsweeper wollen die zwei Absolventen des Integrated Design Engineering und nun wissenschaftlichen Mitarbeiter der Fakultät für Maschinenbau autonome Drohnen entwickeln, in denen unter anderem Metalldetektoren integriert sind, um Blindgänger aufzuspüren und zu markieren. Für Kampfmittelräumer, die sich bisher meist selbst auf die gefährliche und zeitaufwendige Suche begeben müssen, würden die Drohnen ihre Arbeit deutlich sicherer und effizienter machen. Im Forschungsmagazin der Universität können Sie mehr über das Start-up erfahren. 

Bisher hat das Gründerteam mithilfe der MakerLabs erste Prototypen bauen und auf Funktionalität überprüfen können. Wie bereits zahlreiche Teams und Gründungsprojekte vor ihnen, haben auch sie in den Hightech-Werkstätten der Universität ihre Geschäftsidee weiterentwickelt und ihr Gründungsprojekt auf professionelle Füße gestellt. So wurde es erst kürzlich von der Investitionsbank Sachsen-Anhalt als förderwürdig eingestuft.

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Wenn der Tumor zu hören ist

Ein Schatten auf der Ultraschallaufnahme. Möglicherweise ein Tumor? Klarheit kann eine Biopsie bringen. Eine Herausforderung für jeden Operateur, die oft nur wenige Millimeter große Gewebeveränderung mit der Nadelspitze für die Entnahme einer Gewebeprobe zu treffen, zumal dieser minimal-invasive Eingriff dem Operateur ein nur sehr kleines Sichtfeld öffnet. Die Führung des Instruments erfolgt von außen, unterstützt in der Regel durch diagnostische Systeme wie Ultraschall, Computertomographie oder Magnetresonanztomographie. Diverse Bildstörungen oder Patientenbewegung erschweren eine exakte Platzierung und kann zu Toleranzen von mehreren Millimetern führen. Studien besagen, dass es bei mehr als zwei Prozent der Biopsien zu sogenannten „falschen Negativ-Befunden“ kommt. Das heißt, der Tumor wird nicht als solcher diagnostiziert und demzufolge auch nicht behandelt. Mit fatalen Folgen für die Patienten.

Einen Forschungsansatz für dieses Problem hat ein international aufgestelltes Forscherteam des Lehrstuhls INKA Intelligente Katheter gefunden: Audiosignale! Nicht hörbar für das menschliche Ohr, aber für hochsensible Mikrofone. Angebracht beispielsweise an der Biopsie-Nadel oder einem Katheter außerhalb des OP-Feldes, erfassen sie akustische Informationen über die Interaktion von medizinischem Instrument und menschlichem Gewebe. Kurz gesagt, verändert sich das Gewebe, in das ein medizinisches Instrument eindringt, verändert sich das Audiosignal. So kann „gehört“ werden, wann beispielsweise die Biopsie-Nadel in das Gewebe eingeführt wird, was sie passiert, wie sie sich im Gewebe verhält, wo genau sie sich befindet, wann sie wieder entfernt wird. Die Signale werden in Audiokurven aufgezeichnet und durch komplexe mathematische Algorithmen ausgewertet und als Information zur Ortung seines Instruments an den Operateur weitergegeben.

SURAG Surgery Audio Guide der Universität Magdeburg

Ideale Lösung in Entwicklungsländern

Die wichtigste Komponente im medizinischen System, die Spitze des Instruments, bleibt davon unberührt, keine Minimikrofone, Kabel oder andere Sensoren verdicken sie. Das qualifiziert das System nicht nur für minimalinvasive Eingriffe, sondern macht es auch bezahlbar und für den Einsatz in Entwicklungsländern attraktiv, da die teuren medizinischen Instrumente nicht neu gebaut, sondern quasi „nur“ ergänzt werden müssen.

SURAG Surgery Audio Guide haben die Medizintechniker ihr System zur Audioaufnahme mit nachfolgender Signalanalyse und Informationsausgabe genannt, mit dem sie noch viel vorhaben. Erste Prototypen sind bereits gebaut. Noch ist SURAG ein Zusatzmodul für bildgeführte minimalinvasive Eingriffe. Ziel ist ein selbstständig arbeitendes System, beispielsweise auch für pathologische Untersuchungen zur Diagnostik bösartiger oder gutartiger Tumoren. Ein weiteres Anwendungsfeld kann die Roboterchirurgie sein. Während ein menschlicher Operateur mit viel Erfahrung gegebenenfalls Veränderungen im Gewebe auch ertasten kann, verfügt ein OP-Roboter nicht über die Fähigkeit, zu fühlen. So haben sich die Forscher in Zusammenarbeit mit den klinischen Experten aus der Universitätsklinik vorgenommen, mit dem Surgery Audio Guide dem Roboterarm von OP-Robotern einen Tastsinn zu geben.

Ende 2017 wurde SURAG als innovativstes Vorhaben der Grundlagenforschung mit dem Hugo-Junkers-Preis für Forschung und Innovation aus Sachsen-Anhalt ausgezeichnet.

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Mit Innovationen der Medizintechnik im internationalen Wettbewerb top

Gleich doppelten Grund zur Freude hatten die Forscher und Forscherinnen am Lehrstuhl für Intelligente Kathetertechnologien und bildgesteuerte Therapie (INKA) der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Die Projekte „Patient specific Skin Cancer Treatment Concepts via 3D printing“ und „Flexible Assistant Holder for MRI Interventions“ erlangten einen 1. und einen 3. Platz beim IRLE 2018 „Most Innovative Project Awards“. Verliehen wurden die Auszeichnungen verbunden mit einem Geldpreis und zusätzlichen Leistungen auf der „Innovation Research Lab Exhibition“ (IRLE) 2018, organisiert vom Zentralinstitut für Medizintechnik (ZIMT) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, und dem Innovation Think Tank der SIEMENS Healthineers.

Die beiden Projekte der Magdeburger Universität wurden in einem Vorauswahlverfahren mit 43 weiteren Beiträgen aus weltweit 31 Instituten zur IRLE 2018 zugelassen und von insgesamt 50 Jurymitgliedern begutachtet. „Wir sind sehr stolz auf diese Auszeichnungen und internationale Wertschätzung unserer wissenschaftlichen Forschung in der angewandten Medizintechnik“, unterstreicht Lehrstuhlinhaber Prof. Dr. Michael Friebe.

3D-Druck zur Krebstherapie

Das Projekt „Patient specific Skin Cancer Treatment Concepts via 3D printing“, in dem Ali Pashazadeh, Nathan Castro, Dietmar Hutmacher und Michael Friebe gemeinsam mit Wissenschaftlern der Queensland University of Technology in Brisbane, Australien, forschen, belegte den 1. Platz. Die Wissenschaftler forschen an einem neuen Verfahren zum personalisierten 3D-Druck von Oberflächenauflagen für die Behandlung von Hautkrebs mit Hilfe von krebszerstörenden Komponenten, die im Druckmaterial integriert sind. Diese Auflage kann dann zukünftig direkt für den jeweiligen Tumor individuell hergestellt werden.

Das neue EXIST-geförderte Start-up von INKA „Flexible Assistant Holder for MRI Interventions“, in dem Juan Sanchez, Sinja Lagotzki, Robert Odenbach, Michael Vogele, Heinz-Werner Henke, Axel Boese und Michael Friebe gemeinsam forschen, wurde als 3. bestes Projekt ausgezeichnet. Ein Kernspintomograph kann auch als Zielführung für klinische Therapien eingesetzt werden. Dazu werden aber spezielle Halte- und Führungssysteme benötigt. Das Team um Juan Sanchez und Sinja Lagotzki hat dafür nun einen preiswerten und einfachen Lösungsansatz entwickelt, der demnächst auch im Patienteneinsatz getestet wird.

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Auszeichnung für Pionier der Fuzzy-Systeme

Mit dem renommierten Fuzzy Systems Pioneer Award hat der weltweit größte Berufsverband für Ingenieure aus den Bereichen Elektrotechnik und Informationstechnik, das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), Prof. Dr. Rudolf Kruse von der Otto-von-Guericke-Universität ausgezeichnet. Rudolf Kruse erhielt die Auszeichnung für die „Entwicklung von Lernverfahren für Fuzzy-Systeme in Theorie und Anwendungen“. Bevor Professor Kruse 2017 in den Ruhestand ging, hatte er 21 Jahre die Professur für Praktische Informatik an der Fakultät für Informatik der Universität Magdeburg inne.

Ein Pioneer Award gehört zu den höchsten Auszeichnungen der IEEE. Seit dem Jahr 2000 werden mit ihm frühe Konzepte und nachhaltige Entwicklungen auf dem Gebiet der Fuzzy-Systeme gewürdigt. Fuzzy-Methoden erlauben die computergestützte Handhabung von ungenauen und unsicheren Informationen. Fuzzy-Systeme gehören, wie Künstliche Neuronale Netze, Evolutionäre Algorithmen und Schwarmintelligenz, zu den naturanalogen Verfahren und werden unter dem plakativen Begriff „Computational Intelligence (CI)“ zusammengefasst. Professor Kruse gilt international als einer der Pioniere dieses Forschungsgebiets und gehört zu den weltweit führenden und einflussreichsten Wissenschaftlern. Auch nach seiner Emeritierung entwickelt er weiterhin Assistenzsysteme mit Hilfe von CI-Methoden.

Überreicht wurde der Pioneer Award auf dem IEEE World Congress on Computational Intelligence in Rio de Janeiro, Brasilien, an dem 1500 Fachleute teilnahmen.

Kurzvita Professor Rudolf Kruse

Rudolf Kruse studierte an der TU Braunschweig Mathematik, Informatik und Physik und promovierte 1980 zum Dr. rer. nat. 1984 erhielt er die Venia Legendi für Mathematik. 1986 folgte Kruse dem Ruf auf die Professur Angewandte Informatik der TU Braunschweig und 1996 nahm er den Ruf auf die Professur für Praktische Informatik an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg an.

Der Informatiker kann auf zahlreiche Veröffentlichungen in renommierten Fachzeitschriften des In- und Auslandes verweisen. Er ist Autor von 25 Fachbüchern.

 

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Bild 1 // Quelle: privat // Bildunterschrift: Portrait Prof. Dr. Rudolf Kruse

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Zwei Experimente der OVGU auf dem Weg zur ISS

Am 29. Juni 2018 um 11:42 Uhr unserer Zeit (5:42 Uhr am EST) startete eine Falcon 9–Rakete mit dem Dragon-Raumschiff vom Kennedy Space Center zur Internationalen Raumstation (ISS). An Bord befinden sich zwei Experimente der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg auf einer Mission zur Beantwortung einer der grundlegenden Fragen der bemannten Raumfahrt: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen herausfinden, wie menschliche Zellen sich an die Schwerelosigkeit anpassen und wie auftretende Störungen des Immun- und Knochensystems bei längeren Aufenthalten im Weltraum künftig vermieden werden können.

Bild 3 (c) NASAStart von Space X CRS-15 zur Internationalen Raumstation, 29. Juni 2918 um 5:42 Uhr EST vom Kennedy Space Center (Quelle: NASA)

„Langzeitmissionen im Weltraum werden den Menschen vor neue und ungleich größere medizinische Herausforderungen stellen“, so Prof. Dr. Dr. Oliver Ullrich, Professor für Weltraumbiotechnologie an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und Gründer der Magdeburger Arbeitsgemeinschaft für Forschung unter Raumfahrt- und Schwerelosigkeitsbedingungen MARS. „Bisherige Studien unserer Arbeitsgruppe haben gezeigt, dass menschliche Zellen ein enormes und auch schnelles Anpassungspotenzial an Schwerkraftänderungen besitzen. Wie diese Anpassung aber erklärbar ist, ist bisher völlig unbekannt. Das soll mittels der beiden Experimente aufgeklärt werden, die während Alexander Gersts Mission ‚horizons - Wissen für Morgen‘ durchgeführt werden.“

Bild 2 (c) Regina SablotnyVorbereitung des Weltraumexperimentes. Dr. Svantje Tauber (links) und Dr. Cora Thiel (rechts). (Quelle: Regina Sablotny)

Das erste Experiment „Gene Control Prime“ untersucht den Zusammenhang zwischen der Schwerkraft und der Regulation der Genfunktion. Es kann im Zellkern aufdecken, welche Moleküle unter veränderter Schwerkraft welche Gene an- oder abschalten. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Prof. Oliver Ulrich wollen durch die gewonnenen Daten verstehen, wie menschliche Zellen grundsätzlich die Schwerkraft wahrnehmen und sich an die Schwerelosigkeit auf Raumflügen anpassen bzw., wie mechanische Kräfte grundsätzlich auf unsere Gene wirken. Erstmalig in diesem Experiment wird auch die Anpassung an die Schwerkraft des Mars untersucht, die wichtige Daten für bemannte Explorationsmissionen zum Planeten Mars liefern kann.

„Alle Experimente, bei denen die Wirkung von mechanischen Kräften untersucht werden, sind auf der Erde immer durch die Schwerkraft limitiert. In einer Umgebung ohne Schwerkraft können wir somit viel besser auf die grundlegenden Mechanismen schauen. Der Weltraum ist hier nicht mehr und nicht weniger als ein hervorragendes Forschungswerkzeug für die Forschung auf der Erde“, so Prof. Ullrich.

Bild 1 (c) DLRInternationale Raumstation ISS (Quelle: DLR)

Das zweite Experiment, FLUMIAS, testet erstmalig ein von Airbus DS im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR entwickeltes, hochauflösendes Laser-Fluoreszenzmikroskop, mit dem die Struktur und molekulare Prozesse in menschlichen Zellen direkt beobachtet werden können. „Damit werden räumlich-zeitliche Einblicke in die Zellveränderungen unter fehlender Schwerkraft möglich, eine Revolution im Vergleich zu den bisher durchgeführten Messungen nur des Endzustandes“, so der Weltraumbiologe.

Als Untersuchungsobjekt dienen bei beiden Experimenten menschliche Fresszellen (Makrophagen), die aus Blutspenden gewonnen worden sind. Diese Zellen „reinigen“ normalerweise den Körper von schädlichen Bakterien und abgestorbenen Zellen.

„Beide Experimente folgen dem Konzept, dass angesichts der enorm komplexen Steuerprozesse auf Zellebene der Blick auf das gesamte System gerichtet werden sollte, um unser Verständnis wenigstens einigermaßen der biologischen Realität anzunähern“, so Prof. Oliver Ullrich. „Aufgrund des systemischen Ansatzes werden auch bessere Risikovorhersagen für die bemannte Raumfahrt möglich.“

 

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Bild 3: Start von Space X CRS-15 zur Internationalen Raumstation, 29. Juni 2918 um 5:42 Uhr EST vom Kennedy Space Center (Quelle: NASA)

Bild 2: Vorbereitung des Weltraumexperimentes. Dr. Svantje Tauber (links) und Dr. Cora Thiel (rechts). (Quelle: Regina Sablotny)

Bild 1: Internationale Raumstation ISS (Quelle: DLR)

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Letzte Änderung: 15.08.2017 - Ansprechpartner: Webmaster