Künstliche Organe & Messsysteme
Die Arbeitsgruppe verbindet Ingenieurwissenschaften und Medizin mit dem Ziel, innovative technische Konzepte in klinisch anwendbare Lösungen zu überführen. Im Zentrum steht die Strömungsmechanik in der Medizin, insbesondere die Analyse, Simulation und Optimierung komplexer Fluiddynamik in biologischen und technischen Systemen.
Vor diesem Hintergrund entwickeln und validieren wir künstliche Organe sowie neuartige Mess- und Sensorsysteme, die eine präzise Erfassung und Steuerung physiologischer Prozesse ermöglichen. Mithilfe von experimentellen Prüfständen, numerischen Strömungssimulationen und modernen Designmethoden begleiten wir den Weg von der Idee über den Prototyp bis zur klinischen Anwendung.
Die Arbeitsgruppe baut auf der langjährigen Expertise des 1985 am Virchow-Klinikum gegründeten Labors für Biofluidmechanik auf und verbindet diese mit modernen Ansätzen der digitalen Modellierung und interdisziplinären Translation.
Strömungsmechanik, Biofluidmechanik & Simulation
Ein weiteres Forschungsfeld ist die realistische Modellierung biologischer Flüssigkeiten sowie die Untersuchung komplexer Strömungsprozesse in medizinischen Systemen. Ziel ist die verlässliche Vorhersage von Blutschädigungen, Thrombenrisiko, Partikeltransport und Scherbelastungen. Die Ergebnisse bilden eine zentrale Grundlage für die sichere Auslegung neuer Medizintechnik.
Im neuen Imagefilm von Charite BIH Innovation vertreten wissenschaftliche Mitarbeiter:innen des ICM die Projekte Alarm (Infektionspustetest) und Puringe (silikonölfreie Spritze).
Die beiden Projekte wurden vom BIH gefördert und haben eine starke translatorische Ausrichtung.
Sensorik, Messgeräte & Point-of-Care-Diagnostik
Ein weiteres Arbeitsfeld ist die Entwicklung tragbarer, schneller und nicht-invasiver Diagnostiksysteme für den patientennahen Einsatz. Im Fokus stehen Biosensoren, nanopartikelbasierte Nachweisverfahren und telemedizinische Monitoringlösungen. Ziel ist die frühzeitige, digitale und dezentrale Erkennung von Erkrankungen.
TEXD entwickelt ein mobiles Point-of-Care-System zur schnellen Tuberkulose-Diagnostik aus der Ausatemluft. Funktionalisierte Goldnanopartikel ermöglichen eine Detektion innerhalb weniger Sekunden
TEXD entwickelt ein mobiles Point-of-Care-System zur schnellen Tuberkulose-Diagnostik aus der Ausatemluft. Funktionalisierte Goldnanopartikel ermöglichen eine Detektion innerhalb weniger Sekunden
Translation medizinischer Geräte
Bei unseren Translationsprojekten stehen die Entwicklung, Simulation und Validierung medizinischer Geräte sowie präziser Wirkstoff-Applikationssysteme im Mittelpunkt. Besonderer Fokus liegt auf Sicherheit, Dosiergenauigkeit und materialbedingter Kontaminationsfreiheit. Die Systeme sind auf zukünftige Zell-, Gen- und Implantattherapien ausgelegt.
Die Puringe ist ein innovativer Spritzenadapter, der eine sichere, präzise und vollständig silikonölfrei intravitreale Injektion ermöglicht.
Die Puringe ist ein innovativer Spritzenadapter, der eine sichere, präzise und vollständig silikonölfrei intravitreale Injektion ermöglicht.
Prüfstände, Messsysteme & experimentelle Entwicklungsplattformen
Unsere Expertise umfassen physische und virtuelle Testsysteme zur realitätsnahen Entwicklung, Messung und Validierung medizintechnischer Systeme. Im Fokus stehen physiologische Prüfstände, experimentelle Messplattformen und gekoppelte Simulationsumgebungen. Ziel ist die frühzeitige Funktionsprüfung, Optimierung und Risikominimierung neuer Medizinprodukte.
Bioreaktoren & personalisierte Medizin
In diesem Forschungsbereich liegt unser Fokus darauf, strömungsmechanisch innovative Bioreaktoren umzusetzen, mit denen sich Gradienten von Wirkstoffkombinationen generieren lassen. Mithilfe dieser Bioreaktoren kann sowohl die Wirksamkeit der Kombinationen als auch die evolutionäre Resistenzbildung abgeschätzt werden.
Aktuelle Forschungsprojekte Künstliche Organe
- Anatomie- und physiologiebasierte Umgebungen für die Herzimplantatentwicklung
- Entwicklung einer nicht-invasiven und schnellen Screening-Methode
- Entwicklung und experimentelle Validierung eines Blutrheologiemodells
- KardioDetekt - Tragbarer Biosensor zur schweißbasierten Detektion
- Multipen - Ein neuartiges Blutentnahme- und -lagerungssystem
- Mykopoint: Plattform zur schnellen Kombinationstherapie von Pilzinfektionen
- Nanosonde - Kartierung von metastasierungsassoziierten Signalwege
- Proliferation von zirkulierenden Tumorzellen für die personalisierte Behandlung von Tumorpatienten
- Puringe - Reines Spritzensystem für genaue und kontaminationsfreie Injektionen
- Vorhersage der Entwicklung von Antibiotikaresistenzen
Leitung
PD Dr.-Ing. Ulrich Kertzscher
Leitung der Arbeitsgruppe "Künstliche Organe und Messsysteme"
PD Dr.-Ing. Ulrich Kertzscher
Leitung der Arbeitsgruppe "Künstliche Organe und Messsysteme"
Dr.-Ing. Michael Lommel
Wissenschaftlicher MItarbeiter
