Atem-Masken, Algen und Endoskope

Medizintechnik hat sich zu einem Forschungs-Schwerpunkt an der Hamburger Universität der Bundeswehr entwickelt. Auf einem Rundgang erhielt das Abendblatt interessante Einblicke in die Arbeit der Wissenschaftler.

Ein Professor kann wieder träumen - Reinhart Lunderstädt, Professor für Regelungstechnik am Fachbereich Maschinenbau der Bundeswehr-Universität Hamburg, litt unter Schlafapnoe und machte seine Erkrankung zum Forschungsgebiet. Denn um diese nächtlichen Atemaussetzer zu verhindern, die dadurch entstehen, dass die Schlundmuskulatur zusammenfällt und die Atemwege verschließt, erhielt Lunderstädt einen Beatmungsassistenten, ein so genanntes CPAP-Gerät. Dieses Gerät mit einer Maske, die Lunderstädt während des Schlafens trägt, sorgt durch eine Überdruckbeatmung dafür, dass die Schlundmuskulatur während des Schlafens offen bleibt und er wieder ruhig schlafen und träumen kann. Das Manko dieser Geräte: Sie werden zu Beginn der Behandlung auf einen konstanten Überdruckwert eingestellt. "Nun ist der Mensch aber keine Maschine, er liegt unterschiedlich im Bett, ist immer mal in einer anderen körperlichen Verfassung oder hat ein Glas Wein getrunken. Das sind Faktoren, die die Schlafapnoe beeinflussen. Deswegen wollten wir den Überdruckwert der jeweiligen Situation des Patienten anpassen", so Lunderstädt. Zusammen mit der HNO-Abteilung des AK St. Georg und einem Gerätehersteller wurde das Projekt gestartet. "Jetzt haben wir im Labor einen Regler entwickelt, der automatisch den richtigen Überdruck einstellt, je nach den Bedürfnissen des Patienten. Der Druck soll immer so eingestellt sein, dass er gerade ausreicht, um ein Zusammenfallen der Schlundmuskulatur zu verhindern", erklärt Lunderstädt. Zurzeit wird die Entwicklung von der Herstellerfirma umgesetzt. Lunderstädt rechnet damit, dass 2004 die ersten Geräte auf den Markt kommen. Dieses Projekt ist ein Beispiel aus der Medizintechnik, die sich zu einem Forschungsschwerpunkt der Bundeswehr-Uni entwickelt hat. Ein weiteres Beispiel für die Vielfalt in diesem Bereich ist das Arbeitsgebiet von Prof. Bernd Niemeyer, Professur für Verfahrenstechnik am Fachbereich Maschinenbau. "Wir versuchen, neue Stoffe aus natürlichen Ressourcen zu gewinnen, die die Regulation des Immunsystems steuern", so der Wissenschaftler. Er nennt ein Beispiel. "Algen produzieren Substanzen, die auf das Immunsystem wirken. Wir wissen aber nicht, welche Zuckerverbindung für diese Wirkung verantwortlich ist. Deshalb trennen wir die Einzelstoffe der Alge ab und testen die einzelnen Zuckerverbindungen so lange durch, bis wir die Nadel im Heuhaufen, sprich das Molekül mit der Immunwirkung gefunden haben." Das Verfahren, mit dem er und seine Kollegen solche Stoffe gewinnen, ist kompliziert. "Wir suchen Zuckerverbindungen, die oft in der Zelloberfläche der Algen verankert sind. Dazu zerstören wir die Zellen, so dass alle Moleküle frei sind, geben eine Substanz hinzu, die mit dem Molekül, das wir suchen, wie Schlüssel und Schloss zusammenpasst. Diese Schlüssel-Schloss-Kombination wird dann von den übrigen Molekülen getrennt und durch chemische Verfahren wieder geknackt, so dass wir dann die reine Substanz gewinnen. Diese untersuchen dann Mediziner und Pharmazeuten auf ihre Immunwirkung", erklärt Niemeyer. Ein anderes Feld bearbeitet Jens Wulfsberg, Professor für Fertigungstechnik: "Wir entwickeln Fertigungsprinzipien, die für kleine Teile angewendet werden. Wir haben heute in den Endoskopen Abmessungen von Millimetern bis Zehntelmillimetern. Wir wollen Teile herstellen, die noch zehnmal kleiner sind", erklärt der Ingenieur. Solche winzigen Endoskope werden z. B. gebraucht, wenn Hals-Nasen-Ohren-Ärzte durch eine Verbindung zwischen Rachen und Mittelohr, die Eustachsche Röhre, ins Mittelohr vordringen und dort Operationen per Endoskop durchführen. Mit der Miniaturisierung solcher Endoskopieteile verfolgen die Wissenschaftler zwei Ziele: "Bei gleich bleibender Bildqualität kann man mit winzigen Endoskopen in immer kleinere Bereiche des Körpers vordringen. Oder wir bauen in diese Endoskope immer mehr Funktionen ein, nicht nur Schere und Zange, sondern z. B. auch Messfunktionen." Einsatzgebiete für Mini-Endoskope sieht Wulfsberg z. B. in der Neurochirurgie. "Die Vision ist, dass Operateure sich per Endoskop im Gehirn zurechtfinden und operieren können."