Forschung ohne Grenzen

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Im neuen TIMed Center wird interdisziplinär geforscht, um innova- tive Lösungen im Bereich der Medizintechnik zu finden. IT-Kom- petenz aus Hagenberg spielt dabei eine wichtige Rolle.

Was hat Informationstechnologie mit Medi- zin zu tun? Auf den ersten Blick mag die Ver- bindung der beiden Disziplinen schwer zu er- kennen sein. Doch was wäre, wenn eine Computerapplikation durch Verletzungen oder Krankheiten gefährdete Personen vor Stürzen bewahren könnte? Wenn durch eine Echtzeitanalyse die Qualität einer Blutkonser- ve festgestellt und ihre Haltbarkeit verlängert werden könnte? Oder wenn man durch eine Analyse-Software Zusammenhänge und Mus- ter biomedizinischer Daten identifizieren und dadurch zum Beispiel die Blutglukosekonzen- tration von Diabetes-PatientInnen vorhersa- gen könnte?

Genau nach solchen und vielen weiteren Lösungen wird im TIMed Center – TIMed steht für Technological Innovation in Medici- ne – geforscht. Dieses 2016 gegründete Cen- ter of Excellence der FH OÖ verknüpft Tech- nik mit Medizin und bündelt dazu die Stärken der Fakultäten Hagenberg, Linz, Wels und Steyr.

Gebündelte Expertise

„Wir haben bereits in der Vergangenheit gemeinsame Forschungsprojekte durchgeführt und festgestellt, dass wir in dieser fakultätsübergreifenden und interdisziplinären Zusam- menarbeit ein Alleinstellungsmerkmal haben“, sagt Zentrumsleiter Thomas Kern von der Fa- kultät für Informatik, Kommunikation und Medien in Hagenberg. „Mit TIMed wollen wir unse- re Aktivitäten strategischer ausrichten.“

Dazu wurden etwa gemeinsame Forschungsschwerpunkte entwickelt, die interdisziplinäre Felder wie biomedizinische Sensorik, hochauflösende Bildgebung, biomedizinische Daten- analyse, Wirkstoffcharakterisierung, Biomimetik und Materialentwicklung sowie medizinische Simulation umfassen. „Linz steuert Medizintechnik-Know-how bei, aus Wels kommt Expertise im Bereich der biomedizinischen Wirkstoffe, Steyr unterstützt klinische Kernprozesse und Hagenberg liefert das IT-Wissen“, erklärt Kern die unterschiedlichen Schwerpunkte der Fakul- täten.

Neben der gemeinsamen Nutzung bestehender Ressourcen verstärkt das neue For- schungszentrum auch den nachhaltigen Auf- und Ausbau der Forschungsgruppen und Infra- strukturen im Laborbereich durch aktive Akquisition und Einbindung von F&E-Partnern. Kos- ten, die zum Teil durch eine Basisfinanzierung des Landes Oberösterreich gedeckt werden: Für einen Zeitraum von fünf Jahren erhält das TIMed Center insgesamt 1,25 Millionen Euro. Zusätzliche finanzielle Mittel werden durch weitere akquirierte Forschungsprojekte lukriert.


Internationale Kooperation

Wie gut das funktionieren kann, zeigt das Startprojekt des Forschungszentrums „Czech-Aus- trian-Center for Supracellular Medical Research“. Für das tschechisch-österreichische Projekt, das nicht nur Fakultäts-, sondern auch Landesgrenzen überschreitet, konnten zusätzlich 1,6 Millionen Euro an Forschungsgeldern gewonnen werden.

Tschechische ForscherInnen arbeiten hier mit der FH OÖ, der Johannes-Kepler-Universität Linz und der Medizinischen Universität Wien daran, mithilfe von künstlich gewachsenen, bio- logischen Zellstrukturen Mechanismen zu untersuchen, die z. B. zu cholesterin-bedingten Verengungen in menschlichen Blutgefäßen führen. „Für die medizinische Forschung ist es wichtig, Gewebe erzeugen zu können, das dem menschlichen möglichst nahekommt“, sagt Kern. „Solche Trägerstrukturen, auf denen menschliche Zellschichten aufgebaut werden kön- nen, entwickeln wir mithilfe eines Nanolithografie-Gerätes.“

Die Anwendung dieser Technologie für die medizinische Forschung soll nicht nur bessere Einblicke in Blutfetttransport und Stoffwechsel ermöglichen, sondern im nächsten Schritt auch neue Erkenntnisse liefern, wie Viren durch die Blut-Hirn-Schranke gelangen. Das Ziel: neue Therapieansätze für Krankheiten wie etwa FSME oder das Zika-Virus zu erlangen. „Die Kollegen steuern Know-how aus der medizinischen und biologischen Forschung bei, wäh- rend wir von der FH OÖ den Biophysikanteil des Projekts und die mikroskopischen Untersu- chungen übernehmen“, erklärt Kern. „Zudem analysieren wir in Hagenberg das dabei gesam- melte Datenmaterial.“


Gesucht: IT-Kompetenz im Medizinbereich

In der Zwischenzeit wird auch an zahlreichen anderen Projekten gearbeitet, die allein durch ihre Namen wie TeaStar, NanoDetect oder PhytoStar beeindrucken. An vielen ist Hagenberg maßgeblich beteiligt, denn: Die Informationstechnologie wird im Gesundheitsbereich immer wichtiger. „Weltweit werden immer mehr Informatikspezialisten und -spezialistinnen gesucht, die Personen aus der Medizin und Biologie dabei unterstützen, Krankheitsursachen zu finden und Medikamente zu entwickeln“, sagt der TIMed Center-Leiter.

Das TIMed Center beschäftigt sich genau damit etwa im Forschungsprojekt TOMO3D. „Hier sollen mithilfe der Fluoreszenzmikroskopie und der Methoden der Bioinformatik Zellproben statt wie bisher nur zweidimensional in Zukunft auch auf dreidimensionaler Ebene analysiert werden können, um damit neue Erkenntnisse über den Stoffwechselprozess von Zellen zu gewinnen“, so Kern.

Ein weiteres Projekt mit Hagenberger Beteiligung nennt sich Thrombotherm und beschäf- tigt sich mit der Analyse von Thrombozyten. Diese kleinsten Zellen des Blutes spielen eine wichtige Rolle bei der Blutgerinnung und sind ein wesentliches Qualitätskriterium von Blut- konserven. „Wir möchten hier mit Echtzeitanalysen Informationen über den Zustand der Thrombozyten gewinnen. Ziel ist es, die Haltbarkeit der Konserven zu verlängern“, erklärt Kern.


Nutzen schaffen

Bei allen Forschungsprojekten steht die Anwendbarkeit im Mittelpunkt. „Unser Ziel ist es, der Öffentlichkeit und unseren Partnern nutzbringende Forschungsergebnisse zur Verfügung zu stellen“, erklärt Kern. Langfristig soll das TIMed Center durch seine personelle und seine Laborinfrastruktur sowie seine Forschungsschwerpunkte auch zu einem attraktiven For- schungspartner für Grundlagenforschungsprojekte werden und in Folge Wirtschaftspartner anziehen.

„Es gibt bisher wenige Pharmaunternehmen, die in Österreich und speziell in Oberöster- reich Forschung betreiben“, erläutert der Center-Leiter. „Es gibt aber kleinere Unternehmen und junge Start-ups, die an sehr interessanten Themen arbeiten, jedoch nur über ein einge- schränktes Forschungsbudget verfügen. Diese möchten wir ebenfalls unterstützen.“ Schließ- lich werde durch die TIMed-Aktivitäten auch die Gründung von Unternehmen bzw. Spin-offs angestrebt, die die Nutzung von Forschungsergebnissen in der Wirtschaft forcieren.


Studierende aktiv beteiligt

Nicht zuletzt steht aber auch der Nutzen für die Studierenden unserer Fakultät im Fokus. Diese profitieren davon, State-of-the-Art-Wissen vermittelt zu bekommen, und haben zudem die Chance, im Rahmen von Bachelor-, Master- oder Projektarbeiten direkt an TIMed-Projek- ten beteiligt zu sein.

„Berührungspunkte gibt es vor allem mit den Studiengängen Medizin- und Bioinformatik, Software Engineering sowie Data Science und Engineering, aber z. B. auch mit Mobile Com- puting“, erläutert Kern. „Zur Sturzprävention ist eine Kombination aus Sensorik zur Bewe- gungsmessung und mobilen Applikationen interessant.“

So werde etwa an einer Software gearbeitet, die anhand der erfassten Daten erkennt, wie sich ein sturzgefährdeter Patient bewegt, um ihn vor falschen Bewegungen zu warnen.

TIMed Center-Leiter Thomas Kern (links) mit Jaroslaw Jacak, Leiter des Projekts „Czech-Austrian Center for Supracellular Medical Research“

Foto: FH OÖ

Innovationen für die digitale Zukunft: F&E in Hagenberg

3 Forschungsschwerpunkte: Software-Technologie und Anwendungen, Informations- und Kommunikationssysteme, Medien- und Wissenstechnologien

12 Research-Groups: Embedded Systems, Networks & Mobility, Sichere Informationssys- teme, User-friendly Secure Mobile Environments, Knowledge Media & Engineering, Media Interaction Lab, Playful Interactive Environments, Assistive Technology Lab, Bioinformatik, e-Health – Integrierte Versorgung, Heuristische Verfahren & Evolutionäre Algorithmen, Mo- bile Interacitve Systems

rund 80 wissenschaftliche MitarbeiterInnen, rund 60 ProfessorInnen (Key-Researchers)

rund 40 laufende Projekte pro Jahr