Interaktiv - Das Kundenmagazin des Fraunhofer IPA 1.2018 | Page 48

48 FuE interaktiv 1|2018 interaktiv 1|2018 Smarte Rollstühle, vorausschauende Prothesen Vollautomatisierter Virus - nachweis in der Blutspende Treppen, steinige Wege und Stufen – für Rollstuhlfahrer sind Blickwinkel zu erzeugen. Hier hilft ein Spiegel, der den Radar - Blut spenden kann Leben retten – allerdings nur, wenn das solche Hindernisse oft unüberwindbar. Und auch für die Träger strahl hin- und herlenkt. Aus den unterschiedlichen Messungen Blut keine gefährlichen Krankheitserreger enthält. In den Blut - von Beinprothesen können sie gefährlich sein, weil das künst- erzeugt dann ein eigens entwickelter Algorithmus das 2D-Bild spendezentren werden daher alle Spenden auf eine Vielzahl liche Körperteil – anders als das natürliche Knie- oder Sprung - der Umgebung, auf dem sich Hindernisse bis auf wenige von Viren untersucht, darunter HIV und Hepatitis. Ein ziemlicher gelenk – keine Ausgleichsbewegungen macht. »Das Ziel der Zenti meter genau lokalisieren lassen. Aufwand: »Die Mitarbeiter im Labor müssen täglich tausende Forschung ist es daher, Rollstühlen und Prothesen Intelligenz zu verleihen«, sagt Bernhard Kleiner von der Ab teilung Biomecha - FuE von Proben testen. Hier kann Automatisierungstechnik Zeit internationale Kooperationen und Kosten sparen«, erklärt Matthias Freundel von der Abtei - tronische Systeme am Fraunhofer IPA. Zusam men mit seinem lung Laborautomatisierung und Bioproduktionstechnik am Team hat er ein Sensorsystem entwickelt, das hilft, Hinder nisse Das Verfahren haben die Experten am IPA bereits patentiert. rechtzeitig zu erkennen und zu überwinden. Zusammen mit dem isländischen Unternehmen Össur, einem Fraunhofer IPA. führenden Prothesen-Hersteller, untersuchen sie jetzt, wie die Zusammen mit der Gesellschaft zur Forschung, Entwicklung Klein, leicht, energiesparend: radar on Chip elektronische Steuerung von Beinprothesen mit Hilfe der Radar- und Distribution von Diagnostika im Blutspendewesen mbH Bilder verbessert werden kann. Und in einem Forschungs pro - (GFE Blut), einer Gesellschaft des Deutschen Roten Kreuzes, Herzstück der neuen Technik sind Radar-on-Chip-Sensoren zum jekt mit den Human Engineering Research Laboratories HERL hat sein Team die nächste Generation eines Analysevollauto - Scannen der Umgebung. Verglichen mit Ultraschall- oder Laser - der amerikanischen University of Pittsbourgh entwickeln die maten für das Blutscreening entwickelt. sensoren, die traditionell zur Steuerung von Robotern einge- Fraunhofer-Ingenieure einen intelligenten Rollstuhl mit be weg - setzt werden, haben die Radar-Chips mehrere Vorteile: Sie sind lichen Radgelenken, der sogar Treppen überwinden kann. deutlich leichter und kleiner, eignen sich daher besonders gut n Herzstück der Anlage ist das von den IPA-Forschern neu ent- intuitive software macht flexibel wickelte Extraktionsmodul. Dieses isoliert virale DNA oder RNA für mobile Anwendungen und funktionieren auch außerhalb Kontakt mit Hilfe von Silika-Partikeln aus dem Blutplasma. Die aus den Obwohl das Gerät sehr komplex ist, lässt es sich, dank eines geschlossener Räume. Für den Einsatz in der Orthopädie tech nik Bernhard Kleiner Viren freigesetzten Nukleinsäuren werden an der Oberfläche intuitiven Softwarekonzepts, leicht bedienen: Der Anwender ist das ein großer Vorteil, denn die Patienten sollen die neuen Telefon [phone] der Partikel gebunden und von sonstigen Plasmabestandteilen stellt die Proben und Reagenzien auf die Anlage, wo sie über Funktionen in möglichst vielen Situationen verwenden können. [email protected] getrennt. Nach dem Auswaschen von Verunreinigungen und ihren Barcode einzeln erfasst und mit den Daten des Laborin - Günstige Radarchips haben jedoch auch einen Nachteil: Sie Ablösen von den Partikeln, stehen die gereinigten und ange- formationssystems abgeglichen werden. Es erfolgt eine Über - verfügen nur über eine Antenne, welche sowohl Signale aus- reicherten Nukleinsäuren für die hochsensitive Analytik zur wachung über alle Prozessschritte. sendet als auch die reflektierte Strahlung empfängt. Mit dieser Verfügung. Anordnung lassen sich nur Gegenstände sichtbar machen, die »Das System, das wir entwickelt haben, ist äußerst benutzer- Der Pool spart zeit und blut vom Radarstrahl direkt getroffen werden. Die Messung ist da - freundlich und flexibel. In wenigen Schritten führt die intuitive Touchscreen-Software durch die Auswahl der erforderlichen mit eindimensional. Für die Ortung von Hindernissen ist das zu wenig. signalverarbeitung eröffnet neue Dimen sionen Um täglich tausende von Blutspenden auf bis zu 6 Viren effi- Pool- und Testparameter. Man kann die Analytik auch schnell zient testen zu können und den Bedarf an teuren Reagenzien an die Vorschriften anderer Länder anpassen«, so Freundel. zu reduzieren, wird in Deutschland traditionell mit gepoolten »Außerdem lassen sich neue Hardwarekomponenten problem - Proben gearbeitet. Dabei werden Proben von bis zu 96 Spendern los integrieren – das ermöglicht einen nachhaltigen Betrieb Durch einen Trick ist es Kleiners Team gelungen, aus den ein- zusammengefasst und wie eine Einzelprobe getestet. Der kom - der Anlagen.« dimensionalen Messungen ein zweidimensionales Bild zu er - plette Prozess konnte jetzt in ein Analysesystem integriert wer - stellen: »Ähnlich wie ein Laserscanner verschiedene Punkte den. Sollte ein Pool – was selten vorkommt – ein positives Ana - Derzeit wird das Gerät bei GFE Blut getestet. Die weltweite einer Oberfläche abrastert, kombinieren wir mehrere Refle- lysenergebnis aufweisen, müssen die Einzelproben im Detail Markteinführung ist geplant. x ionen aus unterschiedlichen Blickrichtungen«, erläutert der untersucht werden. Auch diese Suche nach infektiösen Blut - Projektleiter. Die unterschiedlichen Blickrichtungen entstehen proben erfolgt automatisiert. ten Bein prothese bewegt. Komplizierter ist es mit einem Sensor, der in einen Rollstuhl integriert ist, unterschiedliche Kontakt Matthias Freundel quasi von selbst, wenn der Radar-Chip bewegt wird – beispiels - weise, weil sich der Träger einer mit der Sensorik ausgerüste- n Roboter-Rollstuhl MeBot mit der Fähigkeit zum Treppensteigen. Telefon [phone] [email protected] 49