KOOPERATIVE FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG FÜR TECHNISCHE INNOVATIONEN IN DER MEDIZIN. T. Kern November

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1 KOOPERATIVE FORSCUNG ENTWICKLUNG FÜR TECNISCE INNOVATIONEN IN DER MEDIZIN T. Kern November

2 TIMed CENTER M O T I VAT I O N U N D V I S I O N Das TIMed CENTER bündelt die bestehenden Stärken der vier F OÖ Fakultäten in agenberg, Linz, Wels und Steyr ( L W S ) an der Schnittstelle Technik und Medizin, um einen international sichtbaren auptkontenpunkt im Rahmen der oö. Initiative Medical Upper Austria (med-up) zu realisieren. In diesem fakultätsübergreifenden Forschungszentrum werden interdisziplinäre Lösungen für technische Fragestellungen aus den Bereichen Medizin, Biomedizin, Biologie, Biochemie, Molekularbiologie, Biophysik und Bioinformatik entwickelt. SEITE 2

3 TIMed CENTER L W S F O R S C U N G S F E L D E R DATEN- ANALYSE SENSORIK BIOMIMETIK MATERIAL- ENTWICKLUNG OC- AUFLÖSENDE BILDGEBUNG SIMULATOREN SIMULATION WIRKSTOFF CARAKTER- ISIERUNG SEITE 3

4 TIMed CENTER L W S F O R S C U N G S F E L D E R DATEN- ANALYSE Identifikation von Zusammenhängen und Mustern in biomedizinischen Daten SENSORIK Entwicklung BIOMIMETIK von Software zur Analyse von z.b. Immunreaktionen, Massenspektroskopie-Daten, Protein-Protein-Interaktionen, SIMULATOREN oder medizinischen MATERIAL- Daten von PatientInnen sowie Charakterisierung von ENTWICKLUNG SIMULATION Zellenaufnahmen OC- WIRKSTOFF Bildverarbeitung für die AUFLÖSENDE automatisierte Analyse und Charakterisierung CARAKTER- von zellulären und sub-zellulären BILDGEBUNG Strukturen ISIERUNG Vorhersage von Komplikationen und patientenbezogenen Risikofaktoren aus klinischen Prozessdaten SEITE 4

5 L PROJEKTBEISPIEL DATENANALYSE N A N O D E T E C T Entwicklung eines Bioinformatik-Frameworks zur Bildverarbeitung für die automatisierte Analyse von zellulären Makro- und Nanostrukturen. Fluoreszenzmikroskopie ist eine Schlüsseltechnologie der biomedizinischen Forschung. Zur Lösung komplexer, biomedizinischer Probleme werden neue Methoden der Bildverarbeitung und des Maschinellen Lernens kombiniert. Leitung: Stephan Winkler Förderprogramm: FFG, FIT-IT Projektpartner: Olympus Austria Gmb, Blutzentrale Linz, and Trauma Care Consult Laufzeit: 01/2013 bis 12/2016 Projektvolumen: > SEITE 5

6 TIMed CENTER L W S F O R S C U N G S F E L D E R DATEN- ANALYSE SENSORIK Sensorik für fühlende Prothesen und Bewegungsanalyse und für automatisierte Aktivitätsmessungen und -protokollierung für Physiotherapie, und Rehabilitationsmaßnahmen SIMULATOREN Kombination aus Signalerfassung von Bewegungen und maschinellem Lernen, Mustererkennung SIMULATION und mobilen Applikationen BIOMIMETIK MATERIAL- ENTWICKLUNG OC- AUFLÖSENDE BILDGEBUNG WIRKSTOFF CARAKTER- ISIERUNG SEITE 6

7 L PROJEKTBEISPIEL SENSORIK F E E D B A C K F Ü R B E I N P R O T E S E N Mit FeeL wollen wir Druck-Informationen vom Prothesenfuß via Vibratoren an den verbleibenden Stumpf weiterleiten, um die Wahrnehmung von Exo-Prothesen zu verbessern. Leitung: Thomas aslwanter Förderprogramm: FFG, Bridge 1 Projektpartner: Otto Bock ealthcare Products Gmb, Med-Uni Wien - Abt. für Plastische und Rekonstrukitve Chirurgie Laufzeit: ab 10/2017 Projektvolumen: SEITE 7

8 TIMed CENTER L W S F O R S C U N G S F E L D E R DATEN- ANALYSE SENSORIK BIOMIMETIK MATERIAL- ENTWICKLUNG Biomimetik zur erstellung strukturierter Polymeroberflächen im Mikro- bis Nanometerbereich, die mechanische und chemische Eigenschaften biologischer SIMULATOREN SIMULATION Systeme imitieren. erstellung von organähnlichen Trägerstrukturen für die medizinische Forschung wie z.b. ein 3D Modellsystem für Blutgefäße OC- AUFLÖSENDE BILDGEBUNG WIRKSTOFF CARAKTER- ISIERUNG Lithographischen Strukturierung und biomolekularen Analyse im Nanometer- Maßstab SEITE 8

9 L PROJEKTBEISPIEL BIOMIMETIK MATERIAL-ENTWICKLUNG S U P R A C E L L U L A R M E D I C A L R E S E A R C Interdisziplinäre Forschung zur erstellung von organähnlichen Trägerstrukturen. Lithografische Strukturierung und biomolekulare Analyse im Nanometer-Maßstab; Entwicklung von Zellträgerstrukturen die Bruchstücke von Organen mimiken Leitung: Jaroslaw Jacak Förderprogramm: EU INTERREG AT/CZ Projektpartner: Tschechischen Akademie der Wissenschaften, Med-Uni Wien Institut für Medizinische Chemie, JKU Institut für Angewandte Physik sowie Institut für Biophysik Laufzeit: ab 10/2016 Projektvolumen: > SEITE 9

10 TIMed CENTER L W S F O R S C U N G S F E L D E R DATEN- ANALYSE Weiterentwicklung hochsensitiver Detektionstechniken (z.b. 3D Lokalisationsmikroskopie, igh-speed Atomic Force Mikroskopie) für die klinische und biomedizinische Diagnostik Identifizierung, Charakterisierung und Bewertung biologischer (medizinischer) Proben mit Echtzeitanalyse für die Mikroskopie Probenpräparation, Charakterisierung SENSORIK und Analyse mittels Konfokal- und Fluoreszenzmikroskopie sowie Spektroskopie, industrieller Computer Tomographie, AFM und Methoden der Bioinformatik BIOMIMETIK MATERIAL- ENTWICKLUNG OC- AUFLÖSENDE BILDGEBUNG SIMULATOREN SIMULATION WIRKSTOFF CARAKTER- ISIERUNG SEITE 10

11 W L PROJEKTBEISPIEL OC-AUFLÖSENDE BILDGEBUNG BIOMARKER WIRKSTOFFDYNAMIK Plattformen für die Diagnostik von Biomarkern und Analyse der Wirkstoffdynamik Ziel dieses Projektes ist es, aufbauend auf bestehenden Projektbeispielen, die infrastrukturelle und methodische Basis für neuartige Diagnostik und Wirkstoffentwicklung zu erweitern, um an der Schnittstelle Technologie-Biologie/Medizin Anwendungsprojekte gemeinsam mit Medizinern, Diagnostikfirmen und Wirkstoffentwicklern umzusetzen. Leitung: Johannes Preiner Förderprogramm: Co-Finanzierung aus Mitteln Europäischen Fonds für regionale Entwicklung und des Landes Oberösterreich Laufzeit: ab 07/2017 Projektvolumen: > SEITE 11

12 TIMed CENTER L W S F O R S C U N G S F E L D E R ybride, chirurgische Simulatoren zum Training von Eingriffen mit echten Instrumenten und Implantaten am Patientenphantom DATEN- ANALYSE Entwicklung künstlicher Knochen und Weichteilgewebe mit realistischer Morphologie u. validierter aptik Simulierte Bildgebung (Fluoroskopie, Ultraschall) für BIObildgeführte Interventionen Sensorische Erweiterung chirurgischer SENSORIK Instrumente zur Erfassung von Bewertungsmetriken Biomech. u. medizinische Simulatorvalidierung BIOMIMETIK MATERIAL- ENTWICKLUNG OC- AUFLÖSENDE BILDGEBUNG SIMULATOREN SIMULATION WIRKSTOFF CARAKTER- ISIERUNG SEITE 12

13 L S PROJEKTBEISPIEL SIMULATOREN SIMULATION R E S E A R C G R O U P S U R G I C A L S I M U L AT O R S L I N Z Die interdisziplinäre Forschungsgruppe ReSSL befasst sich mit der Entwicklung und Weiterentwicklung von hybriden OP-Simulatoren. Chirurgische Simulatoren werden in Zukunft wesentliche Elemente sein, um einen qualitativ hochwertigen Versorgungsstandard moderner Gesundheitssysteme zu gewährleisten. Leitung: Andreas Schrempf Förderprogramm: FFG COIN Aufbau Laufzeit: ab 11/2014 Projektvolumen: > SEITE 13

14 TIMed CENTER L W S F O R S C U N G S F E L D E R DATEN- ANALYSE BIOMIMETIK MATERIAL- ENTWICKLUNG Untersuchung der Rolle von Protein-Protein Interaktionen in der Anordnung von dynamischen Molekularkomplexen, die Information von Rezeptoren an der Zelloberfläche nach der Ligandenbindung empfangen und verarbeiten. OC- Analyse der Effekte sekundärer Pflanzeninhaltsstoffe auf medizinisch AUFLÖSENDE relevante Oberflächenmoleküle humaner SENSORIK Zellen mittels neuartiger biophysikalischer BILDGEBUNG Messmethoden und Bioinformatik Identifikation und Analyse von Wirkstoffen mit gesundheitsfördernder Wirkung SIMULATOREN SIMULATION WIRKSTOFF CARAKTER- ISIERUNG SEITE 14

15 W PROJEKTBEISPIEL WIRKSTOFFCARAKTERISIERUNG TEASTAR Entwicklung innovativer, pharmazeutischer Teeprodukte Basis sind ausgewählter Teesorten, die reich an wirkungsvollen und wissenschaftlich belegten, gesundheitsfördernden Substanzen sind. Kooperation im Forschungsbereich Wirkstoffcharakterisierung mit dem CoE Lebensmitteltechnologie und Ernährung (CoE LTE, Lead) Leitung: Julian Weghuber Förderprogramm: Kooperationsprojekt im Rahmen der Clusterinitiativen OÖ Projektpartner: TeaTime Vertriebs Gmb, Franziskus Apotheke Wels Laufzeit: ab 01/2017 Projektvolumen: < (1/3 TIMed) SEITE 15

16 TIMed CENTER Z U S A M M E N A R B E I T F&E PROJEKTE Aktuell aktive Forschungskooperationen mit Blutzentrale Linz Catalysts Gmb Center for Nanobiology and Structural Biology, Institute of Microbiology of the ASCR, v. v. i. Franziskus Apotheke Wels Institute of Parasitology, Biology Centre CAS Institute for Medical Chemistry, Medical University of Vienna Institute of Applied Physics, Johannes Keppler University Linz Institute of Biophysics, Johannes Keppler University Linz Ludwig Boltzmann Institute for Experimental and Clinical Traumatology Mass Spectrometry & Protein Chemistry Group, Research Institute of Molecular Pathology Vienna Olympus Österreich PM-International TeaTime Vertriebs Gmb Trauma Care Consult Gmb UNTER- NEMENS- PARTNER KNOW-OW (CORE FACILITY SERVICES) STUDIEN- PROJEKTE & ABSCLUSS- ARBEITEN WISSEN- SCAFTLICE PARTNER TECNISCE INFRA- STRUKTUR (CORE FACILITIES) SEITE 16

17 L PROJEKTBEISPIEL FORSCUNGSKOMPETENZEN FÜR DIE WIRTSCAFT Q U A L I F I Z I E R U N G S S E M I N A R D i g i e a l t h Seminarreihe für Unternehmen im Bereich Digitalisierte Gesundheitstechnologien Vermittlung von wissenschaftlich fundierten Methoden und Kenntnissen zur effektiven Nutzung des Stands der Technik in der digitalisierten Gesundheitstechnologie für Berater und ersteller. Leitung: Thomas Kern Förderprogramm: FFG Forschungskompetenzen für die Wirtschaft Projektpartner: e-matrix Innovations Gmb, GENSPEED Biotech Gmb, Intelligent Motion Gmb, medphoton Gmb, Netural Gmb, Symptoma Gmb, Unternehmensberatung Sikic Barbara, W& Dentalwerk Bürmoos Gmb, Medizintechnik Cluster (biz-up), RnB Medical Software Consulting Gmb Laufzeit: ab 12/2017 Projektvolumen: < SEITE 17

18 KOOPERATIVE FORSCUNG ENTWICKLUNG FÜR TECNISCE INNOVATIONEN IN DER MEDIZIN T. Kern November