Unser Ziel ist es, erweiterte Funktionen für Kapselendoskope zu entwickeln, die adaptive Verankerungsmechanismen, die Möglichkeit zur Entnahme von Gewebe- und Flüssigbiopsien und die In-vivo-Mikrobiomanalyse mithilfe von Gassensoren umfassen. Bidirektionale Kommunikation und Kapsellagekontrolle werden die präzise Auslösung der entwickelten Mechanismen ermöglichen.
In Deutschland werden jedes Jahr rund 6 Millionen Endoskopien durchgeführt. Sie spielen eine zentrale Rolle bei der Diagnose und Behandlung von Krebs und anderen Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts. Kapselendoskope sind eine attraktive Alternative zu herkömmlichen Diagnoseverfahren, da sie eine Diagnose des gesamten Gastrointestinaltrakts bei geringerem Unbehagen oder Verletzungsrisiko für den Patienten ermöglichen. Darüber hinaus können Bereiche des Dünndarms erreicht werden, die mit traditioneller Endoskopie nicht zugänglich sind. Kapselendoskope haben das Potenzial, die Arbeitsbelastung von Gastroenterologen erheblich zu reduzieren. Allerdings bleibt der Funktionsumfang noch weit hinter dem der etablierten Endoskope zurück.
Unsere Vision ist es, erweiterte Funktionen für Kapselendoskope zu entwickeln, die adaptive Verankerungsmechanismen, die Möglichkeit zur Entnahme von Gewebe- und Flüssigbiopsien und die In-vivo-Mikrobiomanalyse mit Gassensoren umfassen. Darüber hinaus muss eine sichere bidirektionale Kommunikation durch den Körper mit hohen Datenraten gewährleistet sein. Eine magnetische Kapsellagekontrolle wird die präzise Betätigung der entwickelten Mechanismen ermöglichen.
Bislang haben wir einen funktionierenden Aufbau eines Kapselmoduls für die Flüssigbiopsie demonstriert. Wir haben Antriebskonzepte für die Gewebebiopsie und die Verankerung entwickelt. Zum Schutz des Gassensors wurde eine flüssigkeitsabweisende und gasdurchlässige Membran in ein Kapselmodul integriert. In einem Laboraufbau ist der Sensor in der Lage, Signale für den Wasserstoff- und Methangehalt mit vielversprechender Genauigkeit zu erfassen. In einem Testaufbau haben wir die bidirektionale Kommunikation demonstriert und haben die magnetische Kapsellagesteuerung auf einer Wasseroberfläche gezeigt.
- Prof. Andreas Richter I Technische Universität Dresden, Institut für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik
- Prof. Uwe Marschner I Technische Universität Dresden, Institut für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik
- Prof. Karlheinz Bock | Technische Universität Dresden
- Prof. Jochen Hampe | Technische Universität Dresden, Else Kröner Fresenius Zentrum für Digitale Gesundheit
- Dr. Sebastian Schostek | Ovesco Endoscopy AG
- Dr. Christian Meyer | Renesas Germany GmbH (assoziierter Partner)
