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In der letzten Folge der Podcastreihe geben die Experten Prof. Dr.-Ing. Eckhard Quandt und Prof. Dr.-Ing. Jeffrey McCord einen finalen Überblick über den SFB und nehmen uns nochmal mit in einzelne Teilbereiche: So endet die Reise mit einer Gesamtkarte. Außerdem diskutieren wir inwiefern Wissenschaftskommunikation zugenommen oder auch an Bedeutung gewonnen hat und ob Outreach in Zukunft bei Begutachtungen ein elementares Kriterium wird. Aber auch die Zukunft von Doktoranden*innen ist in einem interdisziplinären Forschungszusammenschluss von Bedeutung. Die Universität und am Ende auch die Wirtschaft haben natürlich Interesse an innovativen Ausgründungen mit neuen Technologien oder anderen visionären Ideen. Aber was passiert mit...

Am Ende unserer Reise durch den Sonderforschungsbereich CRC 1261 kehren wir zum Anfang zurück und der Kreis schließt sich. Mit dem Expertenduo Prof. Dr.-Ing. Eckhard Quandt und Prof. Dr.-Ing. Jeffrey McCord schauen wir uns die strategischen Ausrichtungen eines SFB’s an und benennen Aspekte, die es bei Forschungszusammenschlüssen und deren Beantragungen zu beachten gilt. Kann bei interdisziplinarer Forschung ein gewisser Trend erkannt werden und was ist eigentlich KINSIS? Wie positioniert sich die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel dazu und welche Rolle spielen internationale Beziehungen dabei? Welchen Herausforderungen muss sich ein SFB bspw. während einer Begutachtung stellen?

Im CRC 1261 befindet sich das Teilprojekt ‚individualisierte Tiefe Hirnstimulation‘ bereits im Transfer. Was das für einen Sonderforschungsbereich bedeutet, erzählen uns Prof. Dr. med. Ann-Kristin Helmers und M.Sc. Mevlüt Yalaz. Dabei nehmen sie uns mit nach Paris in eine aufregende Vorstellungsrunde und benennen klare Vorteile einer solchen Kooperation. Aber was passiert, wenn ein Bereich im SFB sich bereits im Transfer befindet? Wie wird es in einem potenziellen dritten Förderungszeitraum weitergehen. Und welche Herausforderungen wird die deutsche Forschungslandschaft in Zukunft bewältigen müssen. Nicht für alle Postdocs ist es ein favorisierter Weg die Forschungslaufbahn weiter zu verfolgen. Industrie und Ausland scheinen da...

Bei einigen Patient*innen mit der Parkinson’schen Erkrankung oder anderen Bewegungsstörungen sind Medikamente nicht mehr ausreichend wirksam. Die Tiefenhirnstimulation kann bestimmte Symptome wie das Zittern der Extremitäten anhaltend lindern. Zwei implantierte Elektroden stimulieren dabei „erlahmte“ Hirnregionen. Basierend auf hochauflösenden Messungen mit Magnetsensoren können in Zukunft die betroffenen Areale durch individuell angesteuerte Elektroden besser angeregt werden. Prof. Dr. med. Ann-Kristin Helmers und M.Sc. Mevlüt Yalaz könnten der Anwendung nicht näher sein. Sie sind sogar noch ein Schritt weiter: bereits im Transfer. Ihre Erkenntnisse und Entwicklungen werden inzwischen in Kooperation mit dem Industrieunternehmen Boston Scientific erarbeitet. Hat man es dann schon geschafft?

Nerven können durch Unfälle, Druckbelastung oder bestimmte Krankheiten geschädigt werden. Um betroffenen Patient*innen bestmöglich helfen zu können, brauchen Ärzt*innen genaue Informationen über die Position und das Ausmaß der Schädigung. Mit Magnetsensoren kann diese millimetergenau lokalisiert werden. Die Art der Signaländerung lässt Rückschlüsse auf den Mechanismus der Schädigung zu.
Unsere Bewegungsexperten Prof. Dr. Walter Maetzler und M.Sc. Johannes Hoffmann, und M.Sc. Erik Engelhardt berichten von ihrer Forschung und diskutieren ihre Zusammenarbeit und die Abläufe in einem Sonderforschungsbereich. Haben solche Zusammenschlüsse nur Vorteile? Und können sich Mediziner*innen einfach alles von Ingenieur*innen wünschen und es geht in Erfüllung?

Die zukünftigen Hauptanwendungsfelder der im SFB 1261 entwickelten Sensoren sind die medizinische Diagnostik im Bereich Herz und Hirn sowie die Untersuchung von Nervenzellen. Zudem gibt es ein Teilprojekt, das mit den Sensoren Wanderungsprozesse von Zellen in künstlichen Geweben erforscht. Signale im dreidimensionalen Raum zu messen, etwa bei der Analyse von Hirnaktivitäten, stellt eine besondere Herausforderung dar. Um den Ursprung des Signals zu rekonstruieren, werden verschiedene Sensoren rund um den medizinisch relevanten Bereich angebracht. Je nach Position des Sensors unterscheiden sich die gemessenen Signale. Aus diesen Abweichungen lässt sich bei guter Kenntnis der Umgebungseinflüsse die Signalquelle lokalisieren. Unsere Bewegungsexperten Prof. Dr....

Um die schwachen Ausgangsignale der Sensoren in nutzbare Signale zu übersetzen, sind verschiedene Zwischenschritte nötig: Zuerst werden die Signale verstärkt. Dann werden die analogen Signale in digitale umgewandelt, so dass sie am Computer weiterverarbeitet werden können. Dort werden aufgezeichnete Störsignale durch geschickte Filtermechanismen herausgerechnet, so dass ein für Mediziner*innen interpretierbares Signal entsteht. Um das gemessene Signal zu verbessern, wird unter anderem das Verfahren der Subtraktion der Störsignale eingesetzt. Dazu wird ein zweiter Sensor so positioniert, dass er nicht mehr das medizinisch relevante Signal, sondern nur noch die (Stör)Signale aus der Umgebung aufnimmt. Nun kann man am Computer das Störsignal nach...

Ziel bei jeder Messung eines Magnetfelds ist es, das Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu optimieren. Gemeint ist damit, den Signalpegel so weit wie möglich anzuheben und gleichzeitig das Rauschen so weit wie möglich zu unterdrücken. Beide Parameter werden durch die Sensor-Bauart, die Umgebungsbedingungen der Messung sowie die Signal-Nachverarbeitung beeinflusst. Bei Messungen von bspw. Herzsignalen kommt häufig noch ein "Dummy" zum Einsatz: eine Puppe mit einem künstlichen Herzen, das mithilfe von Spulen die Signale eines echten Herzens imitiert. Vorteilhaft ist nicht nur die große Ausdauer der „Patient*in“, sondern auch die Möglichkeit, die Signalstärke einstellen zu können. So kann das künstliche Herz zehnfach stärkere Signale...

Die Fertigung der Sensoren ähnelt der Herstellung von Mikrochips. Allerdings werden bei diesen Sensoren auch mechanische Bauteile direkt mit produziert. Hochreine Ausgangsmaterialien sorgen dafür, dass die winzigen Sensoren später optimal funktionieren. Durch diese Art der Fertigung können kleine Sensoren gebaut werden, die sich leichter in verschiedene Messsysteme integrieren lassen. Dr. Dirk Meyners und M.Sc. Jana Meyer erleben in ihrem Forschungsalltag so einige Überraschungen und sehen sich immer wieder mit kleinen oder auch größeren Herausforderungen konfrontiert. Lustig wird es aber besonders, wenn Gäste sich in den Schutzanzügen in den Reinraum begeben und dafür eigentlich nicht ganz passend gekleidet sind.

Die Produktion der Sensoren im SFB 1261 findet in zwei Reinräumen statt: Der Reinraum der Technischen Fakultät ist entwicklungsorientiert und erlaubt vielfältige Veränderungen der Produktionsprozesse und -parameter. In diesem dürfen sich in einem Liter Luft maximal 4 Partikel mit einer Größe über 0,5 m befinden. Die Luft wird daher ständig durch aufwändige Filteranlagen gereinigt. Spezielle Schutzkleidung sorgt dafür, dass Personen möglichst wenige Partikel von draußen hineintragen. Der Reinraum des Fraunhofer-Instituts für Siliziumtechnologie (ISIT) in Itzehoe - dem Forschungspartner der Kieler Universität - ist deutlich größer und auf die Produktion in größeren Chargen ausgelegt. Dr. Dirk Meyners und M.Sc. Jana Meyer...