Nanoelektronik trifft Biomedizin Technologieallianz für die Medizin der Zukunft

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Imec und das MIT bündeln ihre Kompetenzen in Nanoelektronik, Mikrosystemtechnik und KI, um die Entwicklung intelligenter, minimal-invasiver Diagnostikgeräte für personalisierte Anwendungen in Klinik, Praxis und Alltag zu beschleunigen.

Das belgische Zentrum für Nanoelektronik und digitale Technologien Imec (Interuniversity Microelectronics Centre) kooperiert mit dem Research Laboratory of Electronics am Massachusetts Institute of Technology (MIT), um neuartige Diagnoseplattformen zu entwickeln. Ziel ist es, personalisierte Gesundheitsversorgung auf ein neues Niveau zu heben – von der Klinik bis in den Alltag.

Herzstück der Zusammenarbeit sind minimalinvasive, tragbare Geräte, die Vitalparameter und Biomarker kontinuierlich erfassen. Auf Basis fortschrittlicher Halbleitertechnologie und künstlicher Intelligenz (KI) sollen diese Systeme präzise Gesundheitsdaten liefern und individuelle Therapien ermöglichen.

Die Forschung vereint die Material- und Mikrosystemexpertise des MIT mit der industriellen Transferstärke des Imec. Dabei entstehen neue Sensor- und Aktortechnologien im Nanobereich, die trotz geringer Leistungsaufnahme hohe Datendichte und -qualität bieten.

Von der Prothesenpassform bis zur kardiovaskulären Präzisionsdiagnostik

Ein konkretes Beispiel ist die digitale Passformoptimierung von Prothesen. Mit kostengünstiger Ultraschalltechnik, kombinierter Volumenbildgebung und KI wird die Form und Beschaffenheit von Stumpf und Gewebe exakt erfasst – Grundlage für passgenaue, individuell gefertigte Prothesenschäfte.

Weitere Entwicklungen zielen auf nichtinvasive Blutdruckanalytik ab. Während herkömmliche Manschetten nur den arteriellen Druck erfassen, adressieren neue Bildgebungs- und Modellierungsansätze auch den venösen Rückfluss – ein Schlüsselfaktor bei Herzinsuffizienz.

Im Fokus steht die Fusion von Chip-, Algorithmus- und Gerätedesign. Smart Medical Devices sollen nicht nur messen, sondern klinisch relevante Entscheidungen vorbereiten – etwa durch die Korrelation von Gewebesteifigkeit und Belastungsdaten bei Patienten mit kardiovaskulären Risikofaktoren.

KI-gestützte Echtzeitanalytik

Zentrale Komponente der Systemarchitektur ist die integrierte Echtzeitanalyse durch KI. Mit synthetischen Trainingsdaten und inversen Modellen können Gewebe- und Druckverhältnisse simuliert und direkt interpretiert werden – auch auf mobilen Plattformen.

Im Rahmen klinischer Studien wurden die neu entwickelten Algorithmen bereits mit herkömmlichen Verfahren verglichen. Erste Ergebnisse zeigen eine Genauigkeit im Bereich etablierter Methoden – bei deutlich höherem Anwendungskomfort und Potenzial für den Heimgebrauch.

Die Kooperation zwischen Imec und MIT ist eingebettet in das Innovationsumfeld von Cambridge, USA, das als globaler Hotspot für Biotechnologie, IT und Medizintechnik gilt. Ziel ist es, Entwicklungszeiten zu verkürzen und marktreife Lösungen schneller verfügbar zu machen.

Langfristig sollen die gewonnenen Daten nicht nur zur Diagnose und Überwachung dienen, sondern als Grundlage für ein digitales, dynamisches Gesundheitsprofil. Damit könnte eine präventive, auf den einzelnen Patienten zugeschnittene Medizin Realität werden.

Dieser Artikel ist zuerst erschienen auf unserem Partnerportal www.elektronikpraxis.de.

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