Biohybride Medizinsysteme an der RWTH Aachen

Selbst Frank-Walter Steinmeier zeigte sich auf dem Sommerfest des Bundespräsidenten im vergangenen Jahr tief beeindruckt von den Fortschritten der Forschung zum Wohle herzkranker Kinder, als er sich am Stand der Stiftung Kinderherz über eine biohybride Herzklappe informierte. Sie ist made in Aachen und stammt aus dem CBMS, dem Center for Biohybrid Medical Systems, das im Mai 2018 feierlich eröffnet wurde.

Prof. Dr. med. Dipl.-Ing. Thomas Schmitz-Rode, Direktor des Instituts für Angewandte Medizintechnik, und Prof. Fabian Kießling, Direktor des Instituts für Experimentelle Molekulare Bildgebung, führen stolz durch ihr neues Gebäude: „Auf den drei Ebenen des CBMS forschen wir an biohybriden Medizinsystemen wie etwa Herz-Kreislauf-Implantaten, Lungenunterstützungssystemen und Nanopartikeln für die Diagnostik.“ Die beiden engagierten Wissenschaftler hatten sich maßgeblich dafür eingesetzt, dass das Land NRW und der Bund den Bau und die Ersteinrichtung des CBMS mit rund 40 Millionen Euro gefördert und ermöglicht haben. Auf einer Fläche von rund 5.600 Quadratmetern stellt der BLB NRW den Wissenschaftlern mobil gestaltete und miteinander interagierende Systemlabore zur Verfügung, die flexibel und bedarfsgerecht konfiguriert werden können.

Die modulare Struktur der Laborbereiche kann für besondere Anforderungen einzelner Forschungsgruppen variabel angeordnet werden. Ein Rastermaß von 1,20 Meter bietet ausreichend Freiraum für Großgeräte und spezielle Labormöbel. Auch von der räumlichen Nähe zum Klinikum und den im Cluster Biomedizintechnik immatrikulierten Industrieunternehmen profitieren die Wissenschaftler.

„Spitzenforschung braucht hervorragende Bauten, wie hier in Aachen“, sagte Staatssekretär Thomas Rachel aus dem Bundesministerium für Bildung und Forschung bei der Einweihung im Mai 2018. „Das Konzept des CBMS vereint Forschende verschiedener Disziplinen unter einem Dach und berücksichtigt von Anfang an die Umsetzung in die Praxis. Das garantiert Innovationen für praxistaugliche Produktionsprozesse in der Biomedizintechnik.“

Im CBMS werden technische und biologische Bestandteile zu sogenannten biohybriden Medizinsystemen kombiniert, aber auch hergestellt und geprüft. Hierzu werden körpereigene Zellen als biologisches Material mit einer textilen Bewehrung als technische Komponente zu einem biohybriden Implantat, etwa einer Herzklappe, kombiniert, die biomechanischen Belastungen standhält und lange stabil bleibt.

Damit dies gelingt, muss der Produktionsprozess von Beginn an mitberücksichtigt werden. Nicht nur neue Implantate und Systeme, sondern auch ein neues „Engineering“ bereits in der frühen Forschungsphase sind notwendig, damit aus der Vision möglichst schnell ein wirksames klinisches Verfahren entwickelt werden kann. Das neue Gebäude bietet dazu herausragende Möglichkeiten: Seine Transparenz stimuliert den Austausch und die Kooperation von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus unterschiedlichsten Fachgebieten. Auf eigens dazu konzipierten „Systemlaborflächen“ werden Komponenten zu ersten Produktionseinheiten zusammengefügt, um die Machbarkeit der komplexen Medizinsysteme schon in ihrer Entstehung sicherzustellen.

„Innovation entsteht an den Schnittstellen zwischen den Disziplinen“, fasst Prof. Stefan Jockenhövel, Schwerpunktprofessur für Biohybrid & Medical Textiles (BioTex), den Erfolg des CBMS zusammen: „Interdisziplinarität gehört heute zu unserem Forschungsalltag. Die Fähigkeit zur Kommunikation und Auseinandersetzung mit dem anderen Fach eröffnet neue Lösungsräume für die Medizintechnik von morgen.“