Rhein-Main Universitäten

Gleich sechs Forschende der Rhein-Main-Universitäten (RMU) erhalten einen ERC Advanced Grant, die höchstdotierte Fördermaßnahme der EU, die sich über jeweils 2,5 Millionen Euro an Fördermitteln beläuft.
An der Goethe Universität Frankfurt wurde diese Auszeichnung vergeben an Professor Ivan Đikić für seine Forschung zur Membran-Feinstruktur von Zellen, Professorin Stefanie Dimmeler für ihr Forschungsprojekt zu Alterungsprozessen im Herzen und Professor Andreas Zeiher für die Forschung zur Genetik von Herzklappenerkrankungen (Pressemitteilung GU).
An der TU Darmstadt werden Professorin Iryna Gurevych für ihr Projekt „KI-Methoden zur Bearbeitung und Analyse von Texten“ (Pressemitteilung TU Darmstadt) und Professor Ahmad-Reza Sadeghi mit dem Vorhaben „Nachhaltige Sicherheit für Computersysteme“ (Pressemitteilung TU) gefördert.
Professor Holger Frey der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) erhält den ERC Advanced Grant für seine Forschung der PEGylierung für die Nanomedizin (Pressemitteilung JGU).

Außerdem haben zwei Forschende der RMU einen ERC Consolidator Grant errungen, der mit jeweils 2 Millionen Euro dotiert ist. Preiträger:innen sind Professorin Marion Silies der JGU für die Erforschung adaptiver Prozesse des Sehens (Pressemitteilung JGU) und Professor Constantin Rothkopf der TU Darmstadt mit seinem Forschungsprojekt zu menschlichem Verhalten (Pressemitteilung TU Darmstadt).

Fünf ERC Starting Grants gehen an Forschende der RMU. An der TU Darmstadt werden Professor Dominik Niopek für sein Projekt zu schaltbaren Proteinen, Timo Richarz zu seinem Langlans-Program in der Mathematik (Pressemitteilung TU Darmstadt) und Dr. Ing. Michael Muma für sein Projekt zu Informationen aus Biobanken (Pressemitteilung TU Darmstadt) mit jeweils rund 1,5 Millionen Euro gefördert. An der Goethe Universität Frankfurt erhalten Professor Mirco Göpfert zum Verhältnis von Humor und Politik (1,9 Millionen Euro) und Professorin Lisbeth Zimmermann zur transnationalen Neuen Rechten (1,5 Millionen Euro) einen ERC Starting Grant (Pressemitteilung GU).

Professor Sascha Preu von der TU Darmstadt wird für seine Arbeit an der Entwicklung von Systemen zur spektralen Analyse leistungsstarker Terahertz-Quellen mit einem ERC Proof of Concept Grant in Höhe von 150.000 Euro gefördert (Pressemitteilung TU Darmstadt).

Professor Jan Peters (TU Darmstadt) wird zudem für das Projekt „Visuelle Roboterprogrammierung“ vom Europäischen Innovationsrat (EIC) mit dem erstmals vergebenen Transition Grant ausgezeichnet. Die Förderung beträgt über eine Million Euro (Pressemitteilung TU Darmstadt).

An dem Zentrum, das im April seine Arbeit aufnimmt, sind neben TU Darmstadt und Goethe-Universität Frankfurt (GU) auch das Leibniz-Institut Hessische Stiftung Friedens- und Konfliktforschung (HSFK), die Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) sowie die Philipps-Universität Marburg (UMR) beteiligt. Das Verbundprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit ca. 5,2 Millionen Euro gefördert.

Mit der Errichtung des Regionalen Forschungszentrums intensivieren die Partnerinstitutionen ihre Zusammenarbeit und bündeln ihre Forschungen auf dem Gebiet der Gewaltforschung. Es entsteht ein regionales Kompetenzzentrum für Forschung, Lehre und Wissenstransfer, das international sichtbar ist und dessen Erkenntnisse systematisch zur Einhegung und Prävention politischer Gewalt beitragen. Das Forschungszentrum ist interdisziplinär besetzt: Es bringt unterschiedliche Perspektiven aus Politikwissenschaft, Soziologie, Geschichts- und Rechtswissenschaften, Sozialanthropologie, Sozialpsychologie, Kultur- und Sprachwissenschaften und Informatik sowie unterschiedliche methodologische Ansätze zusammen.

Das Verbundprojekt stärkt auch die Aktivitäten der Rhein-Main-Universitäten.

Zielsetzung des Verbundvorhabens ist es, die Konsequenzen gegenwärtiger Gewalttransformationen für den innergesellschaftlichen und internationalen Frieden zu identifizieren und Strategien zur Eindämmung politischer Gewalt unter den sich verändernden Bedingungen zu entwickeln. Das Forschungsprojekt wird Typen und Ebenen politischer Gewalt systematisch in drei thematischen Forschungsfeldern analysieren. Das erste Forschungsfeld beschäftigt sich mit dem Formenwandel politischer Gewalt und dem Einfluss globaler Trends wie Technologisierung und Klimawandel auf Gewaltdynamiken. Das zweite Forschungsfeld geht der Frage nach, wie internationale Institutionen politische Gewalt einhegen, aber auch legitimieren und wie neue Gewaltformen institutionell erfasst werden können. Das dritte Forschungsfeld befasst sich mit den komplexen Beziehungen zwischen veränderten Deutungs- und Rechtfertigungsmustern von politischer Gewalt und verschiedenen Erinnerungsräumen wie zum Beispiel Städten. In einem übergreifenden vierten Forschungsfeld werden Wechselwirkungen zwischen dem Formwandel, der institutionellen Hegung und Interpretationen politischer Gewalt untersucht.

Um die Forschung des Verbundprojektes in der Öffentlichkeit sichtbar zu machen, wird der Austausch mit der Gesellschaft gesucht. So sollen Forschungserkenntnisse auch für die politische Bildung, zivilgesellschaftliches Engagement und den Wissenschaftsjournalismus nutzbar gemacht werden. Das Verbundprojekt geht auf eine bundesweite Ausschreibung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) zur Förderung und Weiterentwicklung von Forschungsverbünden im Bereich der Friedens- und Konfliktforschung zurück.

Von Seiten der TU Darmstadt sind Prof. Sybille Frank (Institut für Soziologie), Prof. Nicolai Hannig (Institut für Geschichte), Prof. Markus Lederer (Institut für Politikwissenschaft) und Prof. Christian Reuter (Fachbereich Informatik, Arbeitsgebiet Wissenschaft und Technik für Frieden und Sicherheit) als Principal Investigators beteiligt. Sie forschen insbesondere im ersten und dritten Forschungsfeld des Verbundprojekts zu Formen und Interpretationen politischer Gewalt. Die TU wird vom BMBF mit etwa 940.000 Euro gefördert.

Von Seiten der Goethe-Universität, die mit 900.000 Euro gefördert wird, sind Prof. Astrid Erll, Prof. Hanna Pfeifer, Prof. Constantin Ruhe und Prof. Lisbeth Zimmermann am Verbundprojekt beteiligt. Sie forschen insbesondere in den ersten drei Forschungsfeldern zu Formen, Institutionen und Interpretationen politischer Gewalt. Darüber hinaus sind drei der vier leitenden Wissenschaftler:innen des HSFK, Prof. Christopher Daase, Prof. Nicole Deitelhoff und Prof. Jonas Wolff, ebenfalls Mitglieder der Goethe-Universität.

(HSFK)

4 Wochen – 14 Veranstaltungen – 1 Ziel: die Karriere voranbringen! Das ist die Losung der diesjährigen Postdoc Career Weeks an der TU Darmstadt. Die Veranstaltungsreihe findet nach großem Zuspruch im vergangenen Jahr nun zum zweiten Mal statt und verspricht wieder wertvollen Input für Nachwuchswissenschaftler:innen. Angeboten werden viele unterschiedliche Themen und Formate: Workshops zur Entscheidungsfindung für Promovierende, kollegiale Beratung für Postdocs, individuelle Beratung zu Karriereplanung und Finanzierung, Gesprächsveranstaltungen mit Vorbildern in und außerhalb der Wissenschaft, Vorträge zu Wissenschaftskommunikation, Webcasts zur Bewerbung auf Postdoc-Stellen und Professuren und vieles mehr.

„Unser Anspruch ist es, die vielen unterschiedlichen Themen und besonderen Herausforderungen in der Postdoc-Phase aufzugreifen und gleichzeitig Rücksicht auf die begrenzten Zeitressourcen der Nachwuchswissenschaftler:innen zu nehmen,“ sagt Dr. Bettina Wagner, Geschäftsführerin von Ingenium, der Graduiertenorganisation zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses an der TU.

Über einen Zeitraum von vier Wochen sollen möglichst viele Postdocs in möglichst kurzer Zeit so viel wie möglich für ihre individuelle Karriereplanung mitnehmen können. Dafür werden digitale Formate durch vereinzelte Präsenzveranstaltungen ergänzt. Ein besonderes Highlight: die Auftaktveranstaltung am 1. April, welche in diesem Jahr in Präsenz stattfinden soll. Die Vorfreude ist groß: „Wir sind sehr froh darüber, dass sich unsere Nachwuchswissenschaftler:innen nach einer langen virtuellen Durststrecke nun auch endlich wieder persönlich begegnen, austauschen und vernetzen können,“ so Bettina Wagner. Neben einer Keynote zum hochaktuellen Thema Wissenschaftskommunikation durch das Präsidiumsmitglied Dr. Patrick Honecker, Chief Communications Officer der TU Darmstadt, sollen auch Gespräche mit ausgewählten Vertreter:innen aus Wissenschaft, Industrie, Wissenschaftsmanagement und Selbständigkeit wertvolle Impulse und Orientierung für die (angehenden) Postdocs geben.

Interessierte Promovierende und Postdocs der Rhein-Main-Universitäten (TU Darmstadt, Goethe-Universität Frankfurt und Johannes Gutenberg-Universität Mainz) finden auf den Webseiten für den wissenschaftlichen Nachwuchs das komplette Programm sowie die Anmeldung für die Teilnahme an der Veranstaltungsreihe.

Die Gruppe um Prof. Dr. Dmitry Budker, Professor für Experimentelle Atomphysik an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und Sektionsleiter am Helmholtz-Institut Mainz (HIM), entwickelte eine Technik, mit der die hyperpolarisierte Magnetresonanztomografie verbessert werden kann. Die neue Technik zur Beobachtung von Stoffwechselprozessen im Körper verspricht wesentlich günstiger und einfacher zu sein als bisherige Verfahren. Preisträger neben Prof. Budker sind Dr. James Eills (HIM), Dr. John Blanchard (HIM) und Dr. Danila Barskiy (HIM).

Prof. Dr. Gerd Buntkowsky und sein ehemaliger wissenschaftlicher Mitarbeiter Stephan Knecht vom Fachbereich Chemie der TU Darmstadt beschäftigen sich in ihrer Arbeitsgruppe mit der Entwicklung und Anwendung von Methoden zur Signalverstärkung, um damit das Anwendungsspektrum von MRT in chemischer Analytik und klinischer Diagnostik zu erweitern.

Hyperpolarisationstechniken sind sehr aufwendig und können zurzeit nur in wenigen Kliniken weltweit eingesetzt werden. Möglich wurde dieses Projekt erst durch die Kooperation von Chemie, Physik, Biologie, Ingenieurwissenschaften und der klinischen Praxis. Das Team setzt sich zusammen aus Expert*innen aus Deutschland, England, Italien, und den USA. 

Das HIM wurde 2009 vom GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt und der JGU gegründet, um die langjährige Kooperation der beiden Institutionen weiter zu stärken. An seinem Standort in Mainz befasst sich das HIM mit Fragen zur Struktur, Symmetrie und Stabilität von Materie und Antimaterie in experimentellen und theoretischen Untersuchungen.

Weitere Informationen finden Sich in den Pressemitteilungen der JGU und der TU Darmstadt. 

Initiativfonds Forschung

Die erneute Ausschreibung des RMU-Initiativfonds Forschung, Förderlinie 2, stellt Wissenschaftler*innen der Rhein-Main-Universitäten (RMU) im Bewilligungsfall substantielle Unterstützung für die Etablierung und Fortentwicklung von Kooperationen und Netzwerken an den drei Universitäten in Aussicht. Das Fördervolumen je bewilligtem Kooperationsvorhaben beträgt bis zu 20.000 Euro p.a. für maximal zwei Jahre (Gesamtförderhöhe je Vorhaben: 40.000 Euro über alle drei Standorte hinweg). Die Auswahlentscheidung wird im RMU-Lenkungskreis auf Basis der Empfehlung der für Forschung zuständigen Vizepräsident*innen der drei Universitäten getroffen.

Unabhängig von der laufenden Ausschreibung der Förderlinie 2 besteht die ganzjährige, nicht termingebundene Antragsmöglichkeit auf Förderung durch die Förderlinie 1 des RMU-Initiativfonds Forschung. Förderlinie 1 dient der gemeinsamen Anschubfinanzierung von Anträgen für große, strategisch relevante Verbundprojekte, wie u.a. DFG-Sonderforschungsbereiche und DFG-Graduiertenkollegs. Förderlinie 1 richtet sich an Vorhaben, die innerhalb eines Jahres Skizzenreife erreichen können. Unabhängig von Ausschreibungsfristen erfolgt die Einreichung durch die designierten Sprecher*innen der Vorhaben bei den jeweiligen Vizepräsident*innen für Forschung. Die maximale Förderhöhe beträgt einmalig 50.000 Euro.

Initiativfonds Lehre

Mit dem Initiativfonds Lehre unterstützen die RMU Kooperationen zur Entwicklung neuer, attraktiver Studienangebote, zur kooperativen Weiterentwicklung des bestehenden curricularen Angebots sowie zur gemeinsamen Erprobung innovativer Lehr-/Lernformate innerhalb der RMU.

Die aktuelle Ausschreibung setzt dabei Schwerpunkte auf die Entwicklung spezifischer RMU-Studienprogramme (in Modulform), die Konzeption digitaler Module oder Blended Learning-Formate, sowie die Konzeption und Planung gemeinsamer Studiengänge. Beantragt werden kann eine Fördersumme bis zu 40.000 Euro für die Dauer von maximal einem Jahr. Die Auswahlentscheidung wird im RMU-Lenkungskreis auf Basis der Empfehlung der für Studium und Lehre zuständigen Vizepräsident*innen der drei Universitäten getroffen.

Die Anträge für die Initiativfonds sind bis 15. März 2022 einzureichen. Mit den Förderentscheidungen beider Initiativfonds ist bis 1. Juni 2022 zu rechnen.

Die Ausschreibungen der Initiativfonds sowie sonstigen Antragsunterlagen finden Sie im Folgenden als Download.

Ob Brennstoffzellen oder Windkraftanlagen: Viele grüne Technologien basieren auf seltenen und teuren Metallen, die zudem oft giftig sind und unter fraglichen Bedingungen gewonnen werden. Dagegen ist Eisen als vielseitiges, günstiges, leicht verfügbares und gesundheitlich unbedenkliches Material geradezu ideal geeignet, um Fragen der Nachhaltigkeit aus chemischer Perspektive anzugehen. Der Sonderforschungsbereich „Eisen, neu gedacht!“ hat sich deshalb zum Ziel gesetzt, Eisen in seinen Verbindungen durch präzise Manipulation der chemischen Umgebung so zu beeinflussen, dass es langfristig als Ersatz für seltene, giftige oder kritische Metalle dienen kann.

Weiterführende Informationen finden Sie unter den folgenden Links.

Fünf Jahre Austausch zwischen Wissenschaft und Policy-Sektor: Das Netzwerk des Mercator Science-Policy Fellowship-Programms umfasst mittlerweile 157 Führungskräfte, welche seit Programmbeginn über 1.900 Gespräche mit knapp 620 Forschenden an den drei Rhein-Main-Universitäten und weiteren Wissenschaftseinrichtungen in der Region geführt haben.

Professor Enrico Schleiff, Präsident der Goethe-Universität, sieht eine wichtige gesellschaftliche und politische Funktion des Programms: „Spätestens die Corona-Pandemie hat den Bedarf eines kontinuierlichen und ergebnisoffenen Dialogs zwischen Wissenschaft, Politik, Medien und Zivilgesellschaft aufgezeigt. Solche Dialogmöglichkeiten schafft unser Fellowship-Programm. Der Austausch ist für beide Seiten sehr gewinnbringend: Die Führungskräfte aus der Praxis erhalten Zugang zu aktuellen Forschungsergebnissen, während die mitwirkenden Forschenden Praxisperspektiven auf Ihre Arbeitsgebiete kennenlernen.“

Auch die Präsidentin der TU Darmstadt, Professorin Tanja Brühl betont die Relevanz des Dialogs: „Universitäten kommen so ihrer Aufgabe nach, mit verschiedenen Akteurinnen und Akteuren aus Wirtschaft, Zivilgesellschaft und Politik zu interagieren. Wir freuen uns deshalb sehr, Fellows aus so vielfältigen Bereichen wie Ministerien, Medien, Nichtregierungsorganisationen sowie der EU-Kommission und internationalen Organisationen wie der OECD oder den Vereinten Nationen zu haben. Forschende und Fellows diskutieren Themen wie Klimawandel, Digitalisierung oder die Auswirkungen der Covid-19 Pandemie – Austausch gelingt in beide Richtungen.“

Für Professor Georg Krausch, Präsident der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, ist das Fellowship-Programm ein Paradebeispiel für gelungene standortübergreifende Kooperation: „Nur wenige Wissenschaftseinrichtungen weltweit richten solche Dialogprogramme in dieser Größenordnung aus. Dank der Universitäten Frankfurt, Darmstadt und Mainz sowie zahlreicher außeruniversitärer Forschungseinrichtungen und weiterer Hochschulen ist das Rhein-Main-Gebiet eine der wichtigsten Wissenschaftsregionen Deutschlands. Im Verbund können wir ein nahezu vollständiges Fächerspektrum anbieten, wovon die Führungskräfte aus der Praxis besonders profitieren.“

Dr. Wolfgang Rohe, Vorsitzender der Geschäftsführung der Stiftung Mercator, hat das Programm seit seiner Entstehung begleitet: „Das Fellowship-Programm hat sich als sehr effektives Transferformat etabliert, welches für viele Forschende und Führungskräfte aus der Praxis häufig erstmalig einen strukturierten Dialog ermöglicht. Wir benötigen mehr Austausch zwischen Wissenschaft und Politik auf allen Ebenen. Wir beglückwünschen die Rhein-Main-Universitäten zu diesem schönen Jubiläum und freuen uns auf die Weiterführung des Dialogs in den nächsten fünf Jahren!“

Ende 2021 endet die erste Förderphase des Mercator Science-Policy Fellowship-Programms. Das Programm wird bis Anfang 2026 weiterhin von der Stiftung Mercator gefördert. Weitere Informationen zum Fellowship-Programm und den ausrichtenden Wissenschaftseinrichtungen finden Sie unter https://www.uni-frankfurt.de/science-policy.

„Proof of Concept“ heißt im Englischen der Nachweis, dass sich eine skizzierte Idee tatsächlich realisieren lässt. Er ist eine wichtige Hürde auf dem Weg zu einer Neuheit. Einem interdisziplinären Team um Professor Dr.-Ing. Rolf Jakoby, Dr. Carolin Hessinger und Dr. Martin Schüßler vom Institut für Mikrowellentechnik und Photonik am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Darmstadt und Professor Dr. Dr. med. Thomas Vogl und seinen Mitarbeitenden der Universitätsklinik Frankfurt ist ein solcher Nachweis gelungen.

Die Forschenden haben einen nadelförmigen Mikrowellen-Applikator entwickelt, der bei niedriger Leistung zwischen gesundem Gewebe und Tumorgewebe unterscheidet und das Tumorgewebe bei hoher Leistung zerstört. In dieser dualen Funktion ist der Applikator eine echte Innovation auf dem Gebiet der Mikrowellenablation und möglicherweise eine vielversprechende minimalinvasive Alternative zur klassischen Entfernung eines Tumors durch eine Operation. Hinzu kommt ein weiteres Alleinstellungmerkmal: Der neuentwickelte Dual-Mode-Applikator funktioniert auch unter einer Magnetresonanztomografie (MRT), mit der sich die erfolgreiche Zerstörung der Lebertumore am besten beurteilen lässt.

Entartetes Gewebe besser erkennen

Beide Alleinstellungsmerkmale sorgen dafür, dass Ärztinnen und Ärzte entartetes Gewebe besser erkennen und den Applikator gezielter ausrichten und die Zerstörung der Lebertumore über die Sensorfunktion und die MRT in Echtzeit beobachten und steuern können.

Angesichts der wachsenden Zahl an Krebserkrankungen mit Lebermetastasen ist dies eine hochwillkommene Entwicklung. Die Forschung an dem neuen Applikator-Konzept erfolgte im Rahmen des deutschlandweiten ESSENCE-Programms und ist das Ergebnis jahrelanger, zäher Arbeit. „Wir mussten viele Fragen klären“, sagt Hessinger. „Mit welchen Frequenzen lässt sich der dielektrische Kontrast zwischen gesundem Gewebe und Tumorgewebe am besten abbilden? Wie wird dieser Prozess kalibriert? Welche Geometrie muss der Applikator haben, um am Ende auch über einen kleinen Zugang in die Leber eingeführt werden zu können? Und: Wie vermeidet man, dass Strom über den Schaft des Applikators in die falsche Richtung fließt und gesundes Gewebe schädigt?“

Das Team um die Professoren Jakoby und Vogl hat diese Fragen mit verschiedenen Applikator-Geometrien adressiert und seine Entwicklungen an künstlichen Phantomen getestet, die die gleichen dielektrischen Eigenschaften und Koagulationsparameter hatten wie Lebergewebe. Später hat das Team auch Versuche an Schweinelebern gemacht. Der finale präklinische Prototyp ist ein koaxialer Slot-Applikator mit einer Arbeitsfrequenz von 5,8 GHz.

Verwertungsoptionen prüfen

Im nächsten Schritt sollen verschiedene Verwertungsoptionen geprüft und der Nutzen des neuen Applikators weiter bestätigt werden. Dafür werden noch Industriepartner gesucht. Für eine klinische Prüfung müsste auch noch ein klinischer Prototyp nach den Regularien und Richtlinien eines neuen Medizinprodukts entwickelt werden. Bei der Suche nach Verwertungsoptionen wird das Team vom Dezernat für Forschung und Transfer der TU Darmstadt unterstützt. Es wurde auch schon eine Expertenbefragung gemacht, ein erster Kontakt zu einem interessierten Industrieunternehmen hergestellt und ein Projektmentor gewonnen, der das Team berät. Die Weichen für eine erfolgreiche Weiterentwicklung sind gestellt.

Drei Fragen an Professor Dr. Dr. med. Thomas Vogl

Der Direktor des Instituts für Diagnostische und Interventionelle Radiologie an der Universitätsklinik Frankfurt ist zusammen mit seinen Mitarbeitenden Kooperationspartner bei der Entwicklung des neuen Dual-Mode-Applikators im Rahmen des Bereichs Medizintechnik von TU Darmstadt und Goethe-Universität Frankfurt.

Welche Patientinnen oder Patienten würden von dem Einsatz des Dual-Mode-Applikators profitieren?

Nach unseren bisherigen klinischen Erfahrungen würden vor allem Patientinnen und Patienten mit kleineren Tumoren und Tumoren in kritischen Bereichen der Leber von einem Dual-Mode-Applikator profitieren – also Kranke, deren Lebertumore 20 Millimeter oder kleiner sind oder in unmittelbarer Nähe von Blutgefäßen, Gallenwegen oder der Leberkapsel liegen, wobei Letzteres die derbe, bindegewebige Außenhülle der Leber ist.

Hat der neue Applikator das Potenzial, das Leben der Betroffenen zu verlängern und ihnen mehr Lebensqualität zu schenken?

Ja. Wenn der Dual-Mode-Applikator die Tumore bei der Behandlung tatsächlich zerstören würde, könnte daraus ein längeres Überleben resultieren. Letztlich wäre das ja auch das Ziel einer solchen Intervention: mehr Lebenszeit zu schenken. Wenn wir durch die minimalinvasive Nutzung des Applikators eine Operation vermeiden können, würde daraus vermutlich auch eine bessere Lebensqualität für die Betroffenen resultieren.

Wünschen Sie sich mehr Kooperationen dieser Art?

Bei dieser Kooperation kommen technische Exzellenz, klinische Erfahrung und wissenschaftliche Expertise aufs Beste zusammen. Das ist die Basis für medizinischen Fortschritt. Von solchen Kooperationen kann es nicht genug geben.

(Hildegard Kaulen)

Unser Skelett gibt uns Halt, schützt die inneren Organe und beteiligt sich an allen Bewegungen. Damit es diese Funktionen erfüllen kann, sind unsere Knochen stabil, dennoch leicht und relativ elastisch. Sie sind bei Weitem keine tote Materie, sondern enthalten lebende Zellen, die den Knochen ständig erneuern. Kleinere Brüche oder Risse heilen daher meist gut.

Bei großen Knochenschäden aber, etwa nach der Entfernung eines Tumors oder einer komplizierten Fraktur, kann die körpereigene Regeneration die Lücke nicht füllen. Üblicherweise wird den Betroffenen dann Material aus dem Beckenkamm oder einem anderen Knochen entnommen und im Defekt eingesetzt – eine schmerzhafte Strapaze, die mit Komplikationen einhergehen kann. Künstlicher Knochenersatz wäre eine Alternative, doch die optimale Substanz dafür gibt es noch nicht.

Knochen aus dem 3D-Drucker

Ein Team um TU-Professor Dr.-Ing. Andreas Blaeser, Leiter des Fachgebiets BioMedizinische Drucktechnologie im Fachbereich Maschinenbau, entwickelt jetzt ein Verbundmaterial aus dem Kunststoff Polymilchsäure (kurz PLA, von engl. polylactic acid) und einem Bioglas, das aus ähnlichen Mineralen besteht wie echter Knochen. Beide Substanzen werden nach und nach im Körper abgebaut oder resorbiert, sodass keine zweite Operation zur Entfernung des Ersatzmaterials nötig ist. Eva Schätzlein, Doktorandin in Blaesers Gruppe, hat bereits mehrere Mischungen aus PLA und Bioglas getestet. Ihr Ziel ist ein Verbundwerkstoff, der sich mit dem 3D-Drucker verarbeiten lässt. „Mit dieser Technik können wir die stabile Wand und das filigrane Innere eines Knochens optimal nachempfinden„, erklärt Blaeser. Es sei wichtig, die verschiedenen Anforderungen an die Struktur zu berücksichtigen, ergänzt Schätzlein: „Das Ersatzmaterial muss wie echter Knochen stützend wirken und zugleich Poren für Blutgefäße aufweisen.“ Außerdem sollte die Oberfläche so beschaffen sein, dass sich körpereigene Zellen anlagern. Dafür sorge vor allem das Bioglas, so Schätzlein: „Es regt die Anlagerung sowie das Wachstum von Knochenzellen an und fördert so die Knochenneubildung."

Starke Zusammenarbeit

In einer Kooperation mit dem Zentrum für Orthopädie und Unfallchirurgie der Gutenberg-Universität Mainz und der Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der Goethe-Universität Frankfurt wurde ein gedruckter Knochenersatz aus PLA bereits erfolgreich im Tierversuch eingesetzt.

Auch die Gerüste aus der PLA-Bioglas-Mischung wollen Blaeser und Schätzlein jetzt in Zusammenarbeit mit den Kollegen aus Mainz und Frankfurt testen. Der Initiativfonds Forschung der drei Rhein-Main-Universitäten (RMU) unterstützt das Vorhaben seit Mitte 2020. Im Rahmen des RMU-Verbundprojekts entstand zudem ein Baukastensystem aus 3D-gedruckten Knochenersatzsegmenten. „Der Chirurg oder die Chirgurgin kann die vorgefertigten Gerüste zusammenstecken, um beispielsweise einen Unfallpatienten schnell zu operieren„, erläutert Blaeser.

Die Vision

Der besondere Reiz des 3D-Drucks liegt in der Möglichkeit, individuellen Knochenersatz herzustellen. Die Druckdatei für eine anatomisch perfekt passende Gerüststruktur ließe sich aus der computertomografischen Aufnahme des defekten Knochens berechnen. „Das ist unsere große Vision“, sagt Blaeser, „und wir sind dabei sie umzusetzen."

(Uta Neubauer)

Technische Universität Darmstadt

Der Career Bridging Grant schließt finanzielle Lücken zwischen zwei Karriereschritten für Bewerber*innen, die an der TU Darmstadt tätig sind oder eine solche Tätigkeit anstreben. Es bietet eine kurzfristige finanzielle Unterstützung für hochqualifizierte Kandidat*innen, die sich mit guten Erfolgsaussichten um eine Förderung bewerben. Der Career Bridging Grant sichert die finanzielle Unterstützung während des Bewerbungsverfahrens und ermöglicht so einen reibungslosen Übergang zum nächsten Karriereschritt.

Mit dem Future Talent Guest Stay Grant lädt die Technische Universität Darmstadt junge Forscher*innen aus dem Ausland ein, sie zu besuchen und Forschungs- und Karrieremöglichkeiten zu entdecken. Ein 'Future Talent` Gastaufenthalt kann von wenigen Tagen bis max. 6 Wochen dauern. Er dient dem gegenseitigen Kennenlernen und dem Ausloten konkreter Kooperationsmöglichkeiten sowie längerfristiger Perspektiven an der Technischen Universität Darmstadt.

Johanna Quandt Young Academy (JQYA)

Jedes Jahr legt die JQYA ein neues Forschungsthema für ihr Akademieprogramm fest. Für das Jahr 2022 hat die JQYA das Thema "Konnektivität. Netzwerke. Flows." gewählt.

Das neue Thema öffnet die Tür zu einem interdisziplinären Austausch, der die folgenden wissenschaftlichen Konzepte beleuchtet:

• the parameters and elements of connectivity;
• the structure and function of networks;
• the emergence and relevance of flows.

Erbeten werden Bewerbungen von Wissenschaftler*innen in der frühen Karrierephase der Goethe-Universität, der RMU-Allianz und von Partnereinrichtungen, die sich für das Akademiethema "Konnektivität. Netzwerke. Flows." interessieren und die sich an den interdisziplinären Debatten der JQYA beteiligen möchten.