Fraunhofer ENAS

Ansprechpartner:

Dr. Mario Baum

Geschäftsfeld Smart Health
Technologie-Campus 3
09126 Chemnitz
Telefon +49 371 45001-261
Mail: vorname . nachname@enas.fraunhofer.de

Das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS ist der Spezialist und Entwicklungspartner im Bereich Smart Systems und deren Integration für unterschiedlichste Anwendungen. Auf die Herausforderung Mikro- und Nanosensoren sowie -aktoren und Elektronikkomponenten mit Schnittstellen zur Kommunikation und einer autarken Energieversorgung zu Smart Systems zu verknüpfen hat sich Fraunhofer ENAS spezialisiert und unterstützt damit das Zukunftsthema Internet der Dinge. Das Institut entwickelt für und mit seinen Kunden Einzelkomponenten, die entsprechenden Technologien für deren Fertigung, Systemkonzepte und Systemintegrationstechnologien und unterstützt aktiv den Technologietransfer. Egal ob Start-up, KMU oder Großunternehmen, Fraunhofer ENAS bietet Innovationsberatung, begleitet Kundenprojekte von der Idee über den Entwurf, die Technologieentwicklung oder die Umsetzung anhand bestehender Technologien bis zum getesteten Prototypen. Wenn Standardkomponenten den Anforderungen nicht gerecht werden oder an Grenzen stoßen, entwickelt Fraunhofer ENAS eine kundenspezifische Lösung.

 

Das Geschäftsfeld »Technologies and Systems for Smart Health« bündelt abteilungsübergreifend die FuE-Aktivitäten mit medizinischem, biologischem und lebenswissenschaftlichem Hintergrund.

Neben den humanen Gesundheitsaspekten betrachten wir auch die Tiergesundheit, Pflanzengesundheit und land- und forstwirtschaftliche Problemstellungen. Der Fokus unserer Entwicklungen liegt dabei auf den technischen bzw. technologischen Aspekten, insbesondere auf der Nutzung von Mikro- und Nanotechnologien für einen Einsatz im Dienste der Medizintechnik, Biotechnologie und Gesundheit. Die medizinische Expertise stellen wir dabei über die Einbeziehung von starken Partnern, Beratern und externen Experten inner- und außerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft sicher.

Schwerpunkte:

Unsere Forschungsarbeiten untergliedern sich in drei Schwerpunkte:

  • Technologien für Implantate,
  • Technologien für Medizintechnik sowie
  • Messtechnik und Analytik.

Im Bereich Implantate werden miniaturisierte Sensor- und Aktorsysteme sowie Technologien zu deren Integration entwickelt. Die wesentliche Motivation für implantierbare Sensoren und Aktoren liegt im Ersatz bzw. der Verbesserung menschlicher Sinne, aber auch der Unterstützung von körperlichen Funktionen von Gelenken bis hin zu Organen.

Zur Forschung an Medizingeräten gehören alle Arbeiten zu chirurgischen Werkzeugen sowie Sensoren und Aktoren, die der Patientenüberwachung dienen und nicht implantiert bzw. nur kurzzeitig, im Falle einer Operation, im Körper eingesetzt werden. Eine wesentliche Rolle für die FuE-Inhalte spielen biokompatible Materialien, insbesondere für den Schnittstellenbereich zwischen biologischem Gewebe und technischem Gerät, aber auch die Verwendung von MRT-verträglichen Materialien sowie die drahtlose Daten- und Energieübertragung.

Im Bereich Messtechnik/Analytik sind die Arbeiten zu Analyse- und Diagnostiksystemen zusammengefasst, welche durch mikrofluidische und/oder spektroskopische Komponenten gekennzeichnet sind. Ziel der Entwicklungen ist die Miniaturisierung und Automatisierung etablierter Analyseverfahren hin zu schnellen, portablen Systemen sowie die Entwicklung vollkommen neuer Systeme und Komponenten basierend auf Mikro- und Nanotechnologien.

Laufende Projekte:

  • CovMoTe –  Innovatives mobiles Testsystem zur nachhaltigen Beschleunigung des SARS-CoV-2 Virusnachweis und des Nachweises bestehender Immunität
  • M3Infekt – Entwicklung eines hyperspektralen Kamerasystems zur kontaktlosen Früherkennung von plötzlich einsetzenden Verschlechterung des Gesundheitszustandes
  • BeforeFever – Tragbares, preiswertes Thermometer zur Frühindikation von (SARS-CoV-2)-Virusinfektionen

Abgeschlossene Projekte:

  • Apfel – Aktives Wundpflaster zur Stimulation von Zellen
  • Endostim – Entwicklung von hochminiaturisierten Ultraschallwandlern auf Siliziumbasis, für diagnostische und therapeutische Anwendungen
  • DeNeCor – Integration von Ultraschall- und optischen Komponenten in einem MRT-sicheren Mikroendoskop
  • Midardi – Mikrofluidik-basierte Detektion von mikrobakteriologischen Stämmen und deren Antibiotika-Resistenzen in der Behandlung von Diabetes-Fuß-Geschwüren
  • Moloko – neue Sensorplattform für Nahrungsmittelqualität und Tiergesundheit

Publikationen:

  • Saeidi,N.; Kou,Y.; Selvam,K.; Baum,M.; Wiemer,M.; Otto,T.: Preliminary Simulation and Characterization of Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers (CMUT) for Targeted Cell Ablation Applications. BMT 2020, 54th Annual Conference of the German Society for Biomedical Engineering, , Online, 2020 29 Sep.- 1 Dec; Proceedings
  • Geidel,S.; Morschhauser,A.; Otto,T.: The Implementation of Semiconductor Based Biosensors Into Point of Need Systems for the Automatized Analysis of Complex Samples, 2019 China Semiconductor Technology International Conference (CSTIC), Shanghai, China, 18-19 March 2019; Proceedings (ISBN 978-1-5386-7443-7)
  • Baum,M.; Saeidi,N.; Vogel,K.; Schroeder,T.; Selvam,K.G.M.; Wiemer,M.; Otto,T.: An Improved Design for 2D Arrays of Capacitive Micromachined Ultrasound Transducers: Modeling, Fabrication, and Characterization , International Ultrasonic Symposium, Kobe (Japan), 2018 Oct 22-25; Proceedings, 18326814 (2018) (ISBN 1948-5727, 1948-5719, 978-1-5386-3425-7, 978-1-5386-3426-4)
  • Selbmann,F.; Saeidi,N.; Mohandas,P.M.; Baum,M.; Wiemer,M.; Jerke,M.; Joseph,Y.; Otto,T.: Thin film encapsulations for medical applications, Mikrosystemtechnikkongress, München, 2017 Oct 23-25; Proceedings
  • Schroeder,T.; Baum,M.; Wuensch,D.; Wiemer,M.; Otto,T.: 3D packaging for an implantable hemodynamic control system, BMTMedPhys 2017, Dresden (Germany), 2017 Sept 11-13; Biomedical Engineering / Biomedizinische Technik, 62, S1 (2017) p S356 (ISBN ISSN (Online) 1862-278X, ISSN (Print) 0013-5585)