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Arbeitsmedizin Infektiologie Virologie Wissenschaft

Virenschutz durch selbstdesinfizierende Masken

Die Schutzwirkung von Masken basiert auf der Filterung der Aerosole oder zusätzlich auf der passiven Inaktivierung der Viren mittels geladener Oberflächen, zum Beispiel durch Silberkationen. Damit Masken zuverlässig schützen, müssen sie rechtzeitig ersetzt werden. Eine Schutzmaske, die sich jederzeit auf Knopfdruck sterilisieren lässt, hätte hier entscheidende Vorteile. Schweizer Forschende haben nun einen Prototyp entwickelt, der bereits im Frühling 2021 auf den Markt kommen soll.

Die neuartige Maske besteht aus einem mehrlagigen Spezialstoff sowie Elektroden und einer Spannungsquelle. Zwischen zwei leitenden Schichten liegt eine isolierende Membran. Dank einer integrierten und über einen USB-Anschluss aufladbaren Batterie wird auf Knopfdruck eine elektrische Spannung von wenigen Volt angelegt. Diese erzeugt reaktive Sauerstoffmoleküle, die Viren und auch Bakterien zuverlässig inaktivieren. Auf diese Weise lässt sich die Oberfläche der Maske in wenigen Minuten, sogar während des Tragens, sterilisieren. Die angelegte Spannung und die erzeugten reaktiven Sauerstoffmoleküle sind dabei minimal und für Menschen unbedenklich.


Welche reaktiven Sauerstoffmoleküle produziert werden und wie effizient diese die Krankheitserreger inaktivieren, hängt von der eingesetzten Spannung und von den verwendeten Materialien ab. Im Labor wird aktuell nach der optimalen Mischung gesucht. Je nach Spannung und Aufbau des Textils wird derzeit eine Vireninaktivierung von über 99 Prozent erreicht. Die Sterilisierungseffizienz kann aber auch je nach Einsatzbereich, spezifisch angepasst werden. Im Rahmen des Projekts wollen die Forschenden diese Technologie nun auf weitere Anwendungen ausdehnen, so etwa auf Sitzbezüge und andere Textilien im öffentlichen Bereich.

Referenz:
Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Pressemeldung der ZHAW, 19.1.21
https://www.zhaw.ch/de/medien/medienmitteilungen/detailansicht-medienmitteilung/event-news/selbstdesinfizierende-maske-ermoeglicht-aktiven-virenschutz-auf-knopfdruck/

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Fotocredit: Canva

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Orthopädie Wissenschaft

Sprunggelenksersatz aus dem 3D-Drucker

Erstmals in Österreich wurde einer Patientin ein individuell angepasster Sprunggelenksersatz eingesetzt. Der mittels 3D-Drucker in den USA hergestellte Ersatz soll einen schnelleren Operationsvorgang und eine bessere Passform garantieren, so Dr. Clemens Mansfield, Teamleiter der Fußchirurgie im Orthopädischen Spital Speising.

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Chirurgie ForscherInnen im Porträt Wissenschaft

ForscherInnen im Porträt: Dr. Stefan Salminger, PhD

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Dr. Stefan Salminger über seine Forschungsarbeit

Dr. Stefan Salminger hat für seine herausragenden Forschungsleistungen bereits mehrere Auszeichnungen erhalten, u.a. wurde er erst kürzlich aufgrund seiner Medizinprodukte-Gesetz-Studie „Implantierbare Sensoren zur drahtlosen und intuitiven Prothesensteuerung nach Amputation an der oberen Extremität“ von der MedUni Wien zum „Researcher of the Month, September 2020“ gekürt.

Im Video gibt er Einblicke in seine Forschungsarbeit, erzählt über Hürden & Herausforderungen und wie es mit der Studie weitergeht. Des Weiteren spricht Dr. Stefan Salminger über seine Begeisterung für seine Arbeit im Bereich der plastischen und rekonstruktiven Chirurgie und über seine Ziele als Wissenschaftler.

Zur Person:

Dr. Stefan Salminger studierte Humanmedizin an der Medizinischen Universität Wien mit Auslandsstudienaufenthalten an der Ludwig-Maximilians-Universität München und dem Universitätsspital Zürich. Nach Abschluss des Humanmedizinstudiums 2012 begann Dr. Salminger als PhD-Student im Cristian Doppler Labor für Wiederherstellung von Extremitätenfunktionen unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr. Oskar Aszmann. Seit 2014 ist Dr. Salminger Assistenzarzt an der Abteilung für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie der Universitätsklinik für Chirurgie. Sein PhD-Studium schloss er 2017 im Programm Neuroscience ab. 

Ausgewählte Studien:

  • S. Salminger et al., “Long-term implant of intramuscular sensors and nerve transfers for wireless control of robotic arms in above-elbow amputees,” Sci. Robot., 2019, doi: 10.1126/scirobotics.aaw6306.
  • S. Salminger, A. Sturma, M. Herceg, O. Riedl, K. Bergmeister, and O. C. Aszmann, “[Prosthetic reconstruction in high amputations of the upper extremity].,” Orthopade, vol. April, 2015, doi: 10.1007/s00132-015-3113-0.
  • S. Salminger, A. Sturma, A. D. Roche, J. A. Mayer, C. Gstoettner, and O. C. Aszmann, “Outcomes, Challenges, and Pitfalls after Targeted Muscle Reinnervation in High-Level Amputees: Is It Worth the Effort?,” Plast. Reconstr. Surg., vol. 144, no. 6, pp. 1037e-1043e, Dec. 2019, doi: 10.1097/PRS.0000000000006277.
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Chirurgie Pädiatrie Wissenschaft

Simulation von invasiven Eingriffen bei Kindern an 3D-Modellen

Das Comprehensive Center for Pediatrics der MedUni Wien entwickelt patientenspezifische Simulationsmodelle mittels 3D-Druck, die für behandelnde Ärzte eine bessere Planung und Simulation, sowie ein Training von invasiven bzw. chirurgischen Eingriffen an Kindern im Vorfeld ermöglichen und so die Sicherheit der jungen Patienten erhöhen sollen.

In diesem interdisziplinären Forschungsprojekt werden kindliche Anatomien und individuelle Pathologien mithilfe von 3D-Ultraschall, CT und MRT als exakte digital Modelle rekonstruiert und mittels Additiver Fertigung im „3D-Druck“ in anatomische Modelle umgesetzt.

Anhand dieser Modelle lassen sich chirurgische Eingriffe wie etwa die Operation nach einer Hirnblutung bei Frühgeborenen simulieren und ermöglichen eine rasche und unkomplizierte Abbildung der Hirnstrukturen und des betroffenen Gebiets, z.B. des Ventrikelsystems im Gehirn. „Dieses Modell bietet dann den behandelnden Neurochirurgen die Vorlage für die Planung des effektivsten und schonendsten operativen Eingriffs“, erklärt der Neonatologe Michael Wagner.

Zukünftig sollen neben den gedruckten 3D-Modellen auch Modelle mithilfe von Virtual/Augmented Reality zur einfacheren Interaktion dargestellt werden können.

Referenz:
Medizinische Universität Wien
https://www.meduniwien.ac.at/…/invasive-eingriffe-bei-kind…/

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Chirurgie Wissenschaft

HIPS: Virtual-Reality-System für Hüftgelenk-Implantationen

Deutsche Forscher haben unter der Leitung der TU Chemnitz ein Virtual-Reality-System namens HIPS entwickelt, das mit Hilfe eines Roboterarms eine „realistische“ Simulation einer hochkomplexen Hüftgelenkimplantation ermöglicht. Das HIPS-System soll zukünftige Chirurgen auf Echtzeitsituationen im OP vorbereiten.

HIPS ist das weltweit erste chirurgische VR-System für nicht minimal invasive Operationsverfahren, das ein haptisches Feedback liefert. Der Roboterarm vermittelt beim Fräsen ein realistisches Gefühl, z.B. einen Widerstand, der normalerweise während des Fräsprozesses am Knochen stattfindet.

Die Wissenschaftler planen eine Weiterentwicklung des Systems, um zusätzliche chirurgische Eingriffe damit abbilden zu können.

Referenzen:
TU Chemnitz
https://www.tu-chemnitz.de/tu/pressestelle/aktuell/9640/en

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Chirurgie Therapie Wissenschaft

Smarte Implantate sollen bei der Heilung von Knochenbrüchen unterstützen

Das Ziel einer interdisziplinären Forschergruppe rund um Professor Pohlemann an der Universität des Saarlandes ist es, ein intelligentes Implantat zu entwickeln, das bei Knochenbrüchen die Heilung überwachen und bei Fehlbelastung warnen soll. Es soll selbst aktiv durch Bewegungen gegensteuern, wenn nicht zusammenwächst, was zusammengehört. Die Werner Siemens-Stiftung investiert acht Millionen Euro in dieses Forschungsprojekt.

In spätestens fünf Jahren soll der Prototyp entwickelt sein. Die Wissenschaftler setzen dafür modernste Materialtechnik, Künstliche Intelligenz und medizinisches Know-how ein. Als Versuchsfälle werden komplexe Unterschenkelfrakturen herangezogen.

Referenzen:
Pressemitteilung der Universität des Saarlandes – Saarland University

https://www.uni-saarland.de/univers…/…/artikel/nr/21365.html

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