Projekte

C4HEALTH

Herstellung transparenter Kohlenstoff basierter Elektroden für in-vitro und in-vivo Anwendungen in der Biomedizintechnik (MERANET-C4HEALTH)

Programm: PDA Forschung für Produktion
Bekanntmachung: Sonstige Innovationsprojekte Produktion Stichtag 2014
Wettbewerb: M-ERA.NET Call 2014 - Graphen und graphenähnliche Materialien - Produktion

Kurzbeschreibung:
Ziel des transnationalen Forschungsprojekts C4HEALTH war die Entwicklung neuartiger Verfahren zur Herstellung durchsichtiger Graphen-Elektroden zur Analyse organischen Gewebes. Innovative Probenträger wurden exemplarisch in einem zusammengeführten Produktionsprozess in einer Pilotanlage hergestellt und die daraus entstehenden Sensoren mittels verschiedener Diagnoseverfahren abschließend getestet. Neben der Beschleunigung von Wirkstoffanalysen und somit früheren Einführung neuer Medikamente ergeben sich weitere Anwendungsfelder, wie beispielsweise in der Entwicklung neuer Diagnose- oder Behandlungsverfahren.

Projektdauer: 01.10.2015 − 31.12.2018

Ansprechpartner bei PTKA:
Dipl.-Ing. Jens Korell
Telefon: +49 721 608-26527
E-Mail: jens.korell@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Trotz modernster Technik und umfangreicher Forschung existieren auch heute noch Krankheiten, welche nicht oder nur unzureichend kurierbar sind. Bereits entdeckte Wirkstoffe mit vielversprechenden Ergebnissen sind teilweise zeitaufwändig auf Wirksamkeit und Nebenwirkungen zu testen, bevor sie auf dem Markt verfügbar sind. Diese Untersuchungen erfolgen mithilfe technischer Geräte, welche einen Einblick in die inneren Prozesse von Gewebeproben ermöglichen. Der Einsatz solcher Systeme ist bislang begrenzt. Gleichzeitige Analysen von optischen und elektrischen Reaktionen organischen Materials sind nicht möglich, da die verwendeten Elektroden aus Titannitrid, Iridium oder Platin optisch undurchlässig sind. Als geeignetes transparentes Elektrodenmaterial bietet sich Graphen an.

Zielsetzung
Ziel des Forschungsprojekts C4HEALTH war die Entwicklung neuartiger Verfahren zur Herstellung durchsichtiger Graphen-Elektroden zur Analyse organischen Gewebes.

Vorgehensweise
Hierfür wurden zunächst graphenartige, ultradünne und optisch transparente Beschichtungen entwickelt und mit zu erarbeitenden Beschichtungsprozessen auf Glasträger übertragen. Anschließend erfolgte die Prüfung und Optimierung der beschichteten Materialien auf Biokompatibilität nach den strengen Anforderungen für die Medizinforschung. Danach wurden diese innovativen Probenträger exemplarisch in einem zusammengeführten Produktionsprozess einer Pilotanlage hergestellt und die daraus entstehenden Sensoren mittels verschiedener Diagnoseverfahren abschließend getestet.

Verwertungspotenzial
Durch diese innovative Herstellungsmethode neuartiger Probenträger wird es zukünftig möglich sein, Gewebeproben mit Hilfe mikroskopisch kleiner Sensoren automatisiert zu untersuchen. Neben der Beschleunigung von Wirkstoffanalysen und somit früheren Einführung neuer Medikamente ergeben sich weitere Anwendungsfelder, wie beispielsweise in der Entwicklung neuer Diagnose- oder Behandlungsverfahren. Im transnationalen Forschungsprojekt M-era.Net C4HEALTH arbeiten zwei Forschergruppen aus Deutschland und Luxembourg mit zwei Unternehmen in Deutschland zusammen. Diese Kooperation mit dem ausländischen Partner ist essentiell, da dadurch die benötigte Expertise bei der Entwicklung neuer Mikroelektroden auf Kohlenstoffbasis den deutschen Partnern zur Verfügung gestellt wird.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
+49 (0)721 608-992003

info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Susanne Zbornik

+49 (0)721 608-25281
susanne.zbornik@kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu