Medizin auf der Nanometerskala
3. Fokustag am Forschungszentrum MAIN der TU Chemnitz nähert sich am 13. Februar 2025 dem Thema „Nanomedizin“ aus verschiedenen Blickwinkeln
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Das Forschungszentrum für Materialien, Architekturen und Integration von Nanomembranen (MAIN) der Technischen Universität Chemnitz stellt am 13. Februar 2025 gemeinsam mit einem renommierten Gastreferenten sowie Vertreterinnen und Vertretern der Klinikum Chemnitz gGmbH und des Zentrums für Wissens- und Technologietransfer der TU Chemnitz einen Fokustag ganz unter das Zeichen der Nanomedizin. Ein Plenarvortrag, mehrere Kurzvorträge, Poster und andere wissenschaftlich-technische Ausstellungsstücke versprechen einen lebendigen fachlichen Austausch.
Der Fokustag beginnt um 14 Uhr mit dem Plenarvortrag „Spectroscopic Liquid Biopsy: State of the Art and Perspectives“ von Prof. Rares Ionut Stiufiuc, Ph.D. von der medizinisch-pharmazeutischen Universität "Iuliu Hațieganu" in Cluj-Napoca (Rumänien). Darin wird der Referent in englischer Sprache über aktuelle Entwicklungen der Spektroskopie mit Fokus auf Anwendungen der medizinischen Analytik referieren. Die spektroskopische Analyse biologischer und körperimmanenter Flüssigkeiten („Spektroskopische Biopsie“) hat sich als leistungsstarke, nicht-invasive Methode für die biomedizinische Diagnostik, die Krankheitsüberwachung und das Monitoring von biologischen Markern etabliert. Verschiedene spektroskopische Verfahren – darunter Infrarot- (IR), Raman-, Fluoreszenz- und Kernspinresonanz- (NMR) Spektroskopie – ermöglichen molekulare Einblicke in die biochemische Zusammensetzung von Blut, Urin, Speichel und Liquor. Diese Techniken erlauben die Identifikation und Quantifizierung von Metaboliten, Proteinen und anderen Biomolekülen und tragen somit zur Früherkennung von Krankheiten und zur personalisierten Medizin bei. Fortschrittliche Datenverarbeitungstechniken, wie chemometrische Analysen und maschinelles Lernen, verbessern die spektrale Interpretation und erhöhen die diagnostische Genauigkeit sowie den klinischen Nutzen. Ein besonderer Fokus des Plenarvortrags liegt auf der Anwendung ultrasensitiver, vibrationsspektroskopischer Techniken, insbesondere der oberflächenverstärkten Raman-Spektroskopie (SERS), zur Analyse verschiedener Bioflüssigkeiten mit dem Ziel, neue (bio)medizinische Anwendungen zu entwickeln. Prof. Stiufiuc wird zunächst den aktuellen Stand der Forschung anhand einschlägiger wissenschaftlicher Literatur darlegen. Anschließend wird er zentrale Errungenschaften sowie Herausforderungen skizzieren, die im letzten Jahrzehnt in Studien zu Blutplasma, Serum, Urin, Speichel und DNA aufgetreten sind. Da SERS eine oberflächenabhängige Technik ist, wird zudem die Rolle mikrotechnologisch strukturierter, plasmonisch aktiver Substrate bei der vibrationsspektroskopischen Analyse von Bioflüssigkeiten thematisiert.
Im Anschluss an den Plenarvortrag stellt Dr. Paul Warncke von der Klinik für Hämatologie und Onkologie der Klinikum Chemnitz gGmbH einen vom klinischen Alltag inspirierten Blick auf die physikochemische und biologische Charakterisierung von Nanomaterialien für diagnostische und therapeutische Zwecke gegenüber. Weiterhin skizzieren ChA Prof. Dr. Vinodh Kakkassery, Chefarzt der Klinik für Augenheilkunde, und ChA Prof. Dr. Matthias Kirsch, Chefarzt der Klinik für Neurochirurgie, als Vertreter des Klinikum Chemnitz gGmbH die Bedarfe und Anforderungen an die nanomedizinische Forschung ebenfalls aus medizinischer Sicht. Aline Lohse vom Zentrum für Wissens- und Technologietransfer der TU Chemnitz referiert zum Konzept des sich bildenden Campus Gesundheit Chemnitz (CGC). Abschließend zeigen der Gastgeber, Prof. Dr. Dietrich R. T. Zahn, Inhaber der Professur Halbleiterphysik der TU Chemnitz und stellvertretender Direktor des Forschungszentrum MAIN, sowie Dr. Vineeth K. Bandari von der MAIN-Forschung der Professur Materialsysteme der Nanoelektronik (Leitung: Prof. Dr. Oliver G. Schmidt) aktuelle Entwicklungen auf den Gebieten Nanospektroskopie bzw. Mikroaktuatorik und Mikrorobotik mit Bezug zu medizinischen Anwendungen auf.
Der 3. MAIN-Fokustag „Nanomedizin“ findet im Konferenzbereich des Forschungszentrums MAIN (Konferenzraum C50.001 und Foyer C50.013 im Erdgeschoss), Rosenbergstr. 6, in Chemnitz statt. Zwischen den Vortragsblöcken besteht die Möglichkeit, mit den Referentinnen und Referenten sowie weiteren Vertreterinnen und Vertretern des Klinikums Chemnitz und der TU Chemnitz in den wissenschaftlichen Austausch zu treten. Interessierte sind herzlich eingeladen und werden zwecks Kapazitätsplanung bzw. Übermittlung der Einwahldaten für die Online-Teilnahme an den Vorträgen um formlose Anmeldung bis zum Vortag über die Geschäftsstelle des Forschungszentrums MAIN (E-Mail: kontakt@main.tu-chemnitz.de, Telefon 0371 531-20100) gebeten. Rückfragen beantworten der Gastgeber, Prof. Dr. Dietrich R. T. Zahn (E-Mail zahn@physik.tu-chemnitz.de, Tel. 0371/531-33036) oder ebenfalls die MAIN-Geschäftsstelle.
Zur Person: Prof. Rares Ionut Stiufiuc
Der Referent des Plenarvortrages, Prof. Rares Ionut Stiufiuc, Ph.D. ist Professor und Koordinator für Forschungsaktivitäten am Department MedFUTURE - NanoBioPhysics der medizinisch-pharmazeutischen Universität "Iuliu Hațieganu" Cluj-Napoca (Rumänien). Seine Forschung konzentriert sich auf verschiedene Arten multifunktionaler Nanohybride, z. B. magnetische, plasmonische und magnetoplasmonische Nanopartikel, Nanoliposome und Quantenpunkte für biomedizinische Anwendungen, z. B. gezielte Medikamentenabgabe, Krebstherapie und Biosensorik. Darüber hinaus arbeitet er an der Entwicklung neuer Früherkennungstechniken mittels ultrasensitiver vibrationsspektroskopischer Verfahren an Bioflüssigkeiten. Rares Stiufiuc wurde 2005 in Physik an der Universität "Babeș Bolyai" Cluj-Napoca promoviert und habilitierte sich 2017 im Bereich Pharmazeutische Wissenschaften an der Universität "Iuliu Hațieganu". Während seiner Promotionszeit absolvierte er ein Marie-Curie-Fellowship am Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris-Sud XI (2003–2004), anschließend eine Postdoc-Forschungsstelle am Institut d’Électronique, Microélectronique et Nanotechnologie (IEMN), Lille, Frankreich (2005–2007). Für seine Forschungsleistungen erhielt Prof. Stiufiuc im Jahr 2020 den Preis der Rumänischen Akademie der Wissenschaften für die Entwicklung multifunktionaler Nanostrukturen mit Anwendungen in der Nanomedizin. Als Forschungsgruppenleiter im Rahmen des ERA-Chair-Holder-Programms der Europäischen Union leitet Prof. Stiufiuc in Cluj-Napoca die Aktivitäten zur Etablierung eines interdisziplinären Forschungsteams im Bereich der NanoBioPhysik. Die Arbeiten konzentrieren sich auf neuartige multifunktionale Nanohybride mit Kern-Schale-Architektur für therapeutisch-diagnostische („theranostische“) biomedizinische Anwendungen. Ziel dieser Forschungsbemühungen ist die stärkere Integration des Forschungszentrums in den Europäischen Forschungsraum (ERA) für erhöhte internationale Sichtbarkeit, eine intensivere Beteiligung an Kooperationsprojekten und die Förderung translationaler Forschung.
Hintergrund: Forschungszentrum MAIN
Das Forschungszentrum für Materialien, Architekturen und Integration von Nanomembranen (MAIN) wurde 2020 als Zentrale Wissenschaftliche Einrichtung der TU Chemnitz implementiert. In dessen Forschungsbau an der Rosenbergstraße arbeiten derzeit 18 Arbeitsgruppen aus den Fakultäten Naturwissenschaften sowie Elektrotechnik und Informationstechnik zusammen, die sich der gemeinsamen explorativen Erforschung der grundlegenden physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie der Erschließung des ingenieurwissenschaftlichen Anwendungspotentials flexibler nanostrukturierter Membranen (‚Nanomembranen‘) als neuartiger Materialklasse verschrieben haben. Unter dem Begriff Nanomembranen werden sehr (bis hinab zu einer Atomlage) dünne, jedoch bis in die Mikrometerskala ausgedehnte funktionale Strukturen zusammengefasst, die sich durch besondere elektronische, optoelektronische oder elektrochemische Eigenschaften bei hoher mechanischer Flexibilität auszeichnen. Sie bilden die Basis für neuartige winzige Bauelemente, die bieg-, dehn- und formbar und damit extrem anpassungsfähig sind. Ziel ist es, die Erkenntnisse dieser Forschung in die Entwicklung zukunftsweisender Felder der Materialwissenschaft zum Nutzen für die Gesellschaft einfließen zu lassen. So können neue Technologien und Produkte in der mobilen Kommunikation, aber auch der Energietechnik bis hin zur Medizintechnik entstehen. In loser Folge bietet das Forschungszentrum MAIN Vorlesungen (MAIN Lectures), Forschungsseminare sowie Fokus- und Thementage an. MAIN-Fokustage zeichnen sich durch die Betrachtung eines Leitthemas durch Vorträge und Posterbeiträge aus verschiedenen fachlichen Blickwinkeln aus. Bisherige Fokustage widmeten sich der Materialklasse der Halbleiter-Quantenpunkte (Hauptreferent: Dr. Oleksandr Stroyuk, Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien, Januar 2024) und Konzepten einer Kreislaufwirtschaft für Elektronik (Hauptreferent: Dr. Christian Hagelüken, Experte und ehemaliger Direktor für EU-Angelegenheiten der Umicore AG, November 2024).
Hintergrund: Cluster Gesundheit Chemnitz
Der Aufbau des Clusters Gesundheit Chemnitz (CGC) ist eine Initiative der TU Chemnitz gemeinsam mit der Klinikum Chemnitz gGmbH. Ein gemeinsames Zentrum für Transformation soll die Akademisierung der Klinikum Chemnitz gGmbH fördern und die Zusammenarbeit in Forschung und Entwicklung der beiden Institutionen stärken. Relevante Forschungsfelder sind Künstliche Intelligenz & Mixed-Reality Systeme, Robotik & Sensorik, Prävention und Früherkennung, E-Health sowie Wundheilung.
(Autor: Dr. Thomas Blaudeck)
Mario Steinebach
06.02.2025
