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Nachrichten, Termine, Experten
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Eine älter werdende Gesellschaft, steigende Gesundheitskosten und Fachkräftemangel sind nur einige der Herausforderungen, die die Gesundheitsversorgung der Zukunft unter immensen Druck setzen. Diesen begegnen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mit interdisziplinären Lösungen und neuen Denkansätzen. Sie arbeiten daran, die Gesundheitsversorgung präventiver, präziser und effizienter zu gestalten. Im Wissenschaftsjahr 2026 „Medizin der Zukunft“ des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt präsentieren die Forschenden ihre aktuellen Arbeiten.
Herzklappen aus Laboren, die selbst forschen
Self-Driving Labs (SDL) sind weitgehend autonom arbeitende Labore, die Robotik, Künstliche Intelligenz und menschliche Expertise verbinden. „Die Maschine entscheidet, welche Schritte sie als Nächstes ausführt – auf Basis von Daten, die sie zuvor gewonnen, modelliert oder eigenständig recherchiert hat“, erklärt Professorin Ute Schepers , Leiterin der Forschungsgruppe „Chemical Biology of Precision Biomaterials“ am Institut für Funktionelle Grenzflächen des KIT.
Schepers und ihr Team haben mithilfe eines SDL winzige Herzklappen für Babys mit schweren Herzfehlern per 3D-Biodruck entwickelt, die künftig mit dem Gewebe der Kinder mitwachsen sollen. Grundlage ist ein biotechnologisch erzeugtes kollagenähnliches Material, das im SDL so modifiziert wurde, dass es stabil druckbar ist. „Die Entwicklung neuer Biomaterialien dauert oft Jahre. Mit Self-Driving Labs können wir viel mehr Materialvarianten testen und deutlich schneller herausfinden, welche sich für medizinische Anwendungen eignen“, sagt Schepers. Die künstlichen Herzklappen befinden sich derzeit in der Patentphase.
https://www.kit.edu/kit/wenn-das-labor-selbst-forscht.php
Computermodelle des Herzens
In Deutschland leiden etwa 1,8 Millionen Menschen an Vorhofflimmern, der häufigsten Form von Herzrhythmusstörung. Die Forschungsgruppe „Computermodelle des Herzens“ des KIT arbeitet langfristig an digitalen Zwillingen des Herzens, die Ärztinnen und Ärzten künftig helfen können, Therapien individueller auf einzelne Patientinnen und Patienten abzustimmen. Dazu entwickelt das Team mathematische Modelle, welche die Funktion des menschlichen Herzens realitätsgetreu abbilden. „Wir nutzen unsere Computermodelle für Simulationsstudien und bringen sie in die klinische Anwendung, um Erkrankungen besser zu verstehen, neue Diagnoseverfahren zu testen sowie klassische Behandlungsansätze sinnvoll zu ergänzen und weiterzuentwickeln“, sagt Dr. Axel Loewe , Leiter der Forschungsgruppe. Zudem helfen die Simulationsansätze dabei, Medizintechnikgeräte wie Herzschrittmacher zu optimieren. „So etwas kann man mit Computermodellen auf einer anderen Ebene verstehen als mit Tierversuchen“, betont Loewe.
Winzige Elektronenbeschleuniger für die Krebstherapie
Die Strahlentherapie zählt zu den wirksamsten Methoden der Krebsbehandlung. Bisher sind dafür jedoch große und teure Anlagen, aufwendige Abschirmungen, viel Energie und speziell geschultes Personal nötig. Forschende des KIT arbeiten deshalb gemeinsam mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) im Projekt UCART an einem winzigen, lasergetriebenen Elektronenbeschleuniger. Als Aufsatz eines Endoskops könnte er in den Körper eingebracht werden und ultrakurze, hochintensive Elektronenpulse direkt am Tumor erzeugen. „Wir denken die Strahlentherapie neu: Statt großer Anlagen soll künftig ein winziger Beschleuniger direkt am Tumor wirken und die Behandlung damit präziser und schonender machen“, sagt Professorin Anke-Susanne Müller , Leiterin des Instituts für Beschleunigerphysik und Technologie (IBPT) am KIT. Durch den lasergetriebenen Ansatz könnte die Größe heutiger Beschleuniger um mehr als das Tausendfache schrumpfen – von etwa einem Meter auf weniger als einen Millimeter. „Langfristig könnte das kompakte, stromsparende Gerät moderne Strahlentherapien auch in kleinen Einrichtungen und Regionen mit schwacher medizinischer Infrastruktur zugänglich machen“, sagt Matthias Fuchs, Professor am IBPT. Noch steht das Projekt am Anfang, erste Tests einer Hochdosisleistungstherapie deuten jedoch darauf hin, dass das Immunsystem positiv auf die neue Form der Bestrahlung reagiert.
Humanoide Roboter in Pflegeeinrichtungen – Das JuBot-Projekt
In einer immer älter werdenden Gesellschaft kann Robotik dazu beitragen, Pflegekräfte zu entlasten. Im Projekt „JuBot – Jung bleiben mit Robotern“ entwickeln Forschende des KIT humanoide Assistenzroboter und anziehbare Exoskelette für den Einsatz in Pflegeeinrichtungen. Die personalisierten und lernenden Roboter sollen körperliche Tätigkeiten übernehmen, wie den Tisch decken oder die Spülmaschine ausräumen, und gleichzeitig mit den Menschen interagieren. „Sie sollen mit den Menschen sprechen können und sie beispielsweise fragen, ob sie ihre Tabletten schon genommen haben“, sagt Professor Tamim Asfour , Leiter der Forschungsgruppe Hochperformante Humanoide Technologien (H²T) am Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR) des KIT. „Wir wollen intelligente Systeme mit kognitiven Fähigkeiten entwickeln, die natürliche Sprache verstehen, Situationen bewerten, die Konsequenzen der eigenen Aktionen vorhersagen, wichtige Informationen für das Lernen verwenden und unwichtige Informationen vergessen.“ Neben der technischen Entwicklung untersuchen die Forschenden am Institut für Technikfolgenabschätzung (ITAS) des KIT im Projekt, welche Chancen, Herausforderungen und Veränderungen der Einsatz von Robotern für Pflegeeinrichtungen, Pflegekräfte und Pflegebedürftige mit sich bringt.
Diese und weitere Expertinnen und Experten sowie Fotos, Videos und Presseinformationen zum Thema „Medizin der Zukunft“ finden Sie im aktuellen Dossier des KIT zum Wissenschaftsjahr. https://www.km.kit.edu/wissenschaftsjahr2026.php
Für Interviewwünsche oder weiterführende Informationen stellt der Presseservice des KIT presse@kit.edu gern den Kontakt zu dem Experten her.
Bitte wenden Sie sich an Leonie Kroll, Pressereferentin, E-Mail: leonie.kroll@kit.edu, Tel.: +49 1523 7740097.
Im Portal https://www.km.kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit.php finden Sie weitere Ansprechpersonen aus der Wissenschaft.
https://www.km.kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit_schepers.php Prof. Ute Schepers
https://www.km.kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit_loewe.php Dr. Axel Loewe
https://www.km.kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit_anke-susanne-mueller.php Prof. Anke-Susanne Müller
https://www.km.kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit_asfour.php Prof. Tamim Asfour
Criteria of this press release:
Journalists
Biology, Chemistry, Electrical engineering, Medicine
transregional, national
Miscellaneous scientific news/publications, Research projects
German
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