Operatiekamer van de toekomst voor innovatieve diagnostiek in Mannheim

De projectgroep voor automatiseringsoplossingen in de geneeskunde en biotechnologie ontwikkelt bijvoorbeeld de navigatie-ondersteunde robotgecontroleerde plaatsing van een naald, die hier wordt gedemonstreerd aan de hand van een model van een menselijk lichaam. (Bron: Fraunhofer IPA)

Het Grondings- en Competentiecentrum voor Medizintechnologie CUBEX41 werd op 11 maart 2015 officieel geopend op de campus van de Universitair Medische Faculteit Mannheim. Op ongeveer 1800 vierkante meter vindt hier, naast startups en MKB, de projectgroep voor Automatisering in de Geneeskunde en Biotechnologie van het Fraunhofer-Instituut voor Productietechniek en Automatisering IPA haar thuis. Het centrum herbergt verschillende laboratoria en een experimentele interventieruimte als technologische platform.

Medizintechnologie is een van de grootste groeisectoren wereldwijd. Met Cubex41 maakt de stad Mannheim zich verder klaar voor deze economische sector. Het nieuwe Grondings- en Competentiecentrum voor Medizintechnologie moet bedrijven, klinieken, onderzoeksinstellingen en start-ups optimale voorwaarden bieden om zich te netwerken. Het wordt ondersteund met ongeveer 1,1 miljoen euro door de deelstaat Baden-Württemberg en de EU. Het centrum wordt geëxploiteerd door de »mg:mannheimer gründungszentren gmbh«.

Op twee verdiepingen beschikt het over een oppervlakte van 1800 vierkante meter – voldoende ruimte voor 24 startups, die profiteren van de nabijheid van Fraunhofer – want de projectgroep voor Automatisering in de Geneeskunde en Biotechnologie van het Fraunhofer IPA runt in dit gebouw laboratoria voor bioprocesstechniek, micromechatronische systemen, optische bio-meettechniek, besturingssystemen en een experimentele interventieruimte die nauw verbonden is met de laboratoria, met moderne beeldvorming als technologische ontwikkelingsplatform. Met deze volledig uitgeruste experimentele OK, inclusief endoscoopdeuren, OK-tafels en het hightech beeldvormende röntgensysteem Artis zeego van Siemens, krijgen bedrijven de mogelijkheid om nieuwe systemen te testen en ideeën in een klinische omgeving te verifiëren. De overdracht van ontwikkelingen naar klinische toepassing wordt vereenvoudigd. Indien nodig ondersteunen en begeleiden specialisten van het IPA bedrijven bij de proefplanning en -evaluatie. »We gebruiken de ruimte voor ons onderzoek, maar werken ook samen in projecten met klanten uit de industrie. In de interventieruimte worden geen patiënten behandeld. We testen hier eerder medische technologische ontwikkelingen en drijven ze vooruit – met name assistentiesystemen, procesbesturingen, laboratoriumautomaten, meetsondes en innovatieve instrumenten, om bijvoorbeeld geautomatiseerd tumoren snel en nauwkeurig te lokaliseren en te behandelen met behulp van beeldvorming«, zegt Prof. Jan Stallkamp, leider van de IPA-projectgroep.

Voor experimenten staan onderzoekers onder andere modellen van lichamen – experts noemen ze fantomen – ter beschikking. Een van de actuele onderzoeksprojecten van de projectgroep is de ontwikkeling van een verbonden en geautomatiseerde interventieruimte met de Artis zeego voor beeldvorming, evenals een extra lichtgewicht robot voor diagnostische en therapeutische processen en daaraan aangepaste instrumentensystemen. De robot bestuurt automatisch een prikplaats, bijvoorbeeld om een biopsienaald voor weefselafname in te brengen.

Onderzoek, klinieken en medische technologiebedrijven nauw verbonden

De woorden op de openingsceremonie werden onder andere uitgesproken door ministeriële directeur Guido Rebstock, ministerie van Financiën en Economie Baden-Württemberg, en Frank Treppe, directeur van de hoofdafdeling Bedrijfsstrategie en Internationalisering van de Fraunhofer-Gesellschaft. De samenkomst van bedrijven, medisch specialisten, onderzoekers en experts op de campus van de Universitair Medische Faculteit Mannheim is uniek, aldus Treppe. De nabijheid van de sectoren stelt een efficiënte uitwisseling mogelijk – de beste voorwaarde voor de ontwikkeling van nieuwe medizintechnologieën. De projectgroep van het Fraunhofer IPA werkt al nauw samen met verschillende actoren, zei Treppe – bijvoorbeeld in het door het Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderde project »Mannheim Molecular Intervention Environment«, kort M²OLIE. Hier wordt de dialoog onderhouden met de universiteiten Heidelberg en Mannheim, het Duitse Kankeronderzoekscentrum, maar ook met industriële partners zoals Siemens Healthcare, Kuka Laboratories, MAQUET en Carl Zeiss Meditec. »Voor ons is de nabijheid tot de geneeskunde cruciaal. De uitwisseling van informatie vindt daardoor continu plaats en zeer complexe vraagstukken kunnen stap voor stap worden aangepakt«, bevestigt Stallkamp. »Wij zijn aanspreekpunt voor artsen. Omgekeerd kunnen wij onze technologieën in dialoog met de klinieken implementeren. Hiervoor biedt de interventieruimte als onderdeel van M²OLIE een geschikt platform.«

De visie: kankerbehandelingen op moleculair niveau

Het doel van het project M²OLIE is om kanker niet meer op het niveau van organen en weefsels te behandelen, maar in de toekomst op cellulaire en moleculaire schaal. In een operatiekamer van de toekomst moet een medische interventieomgeving voor de kankertherapie van morgen worden gecreëerd, die aansluit bij de moleculaire processen in de lichaamscel. Dit vereist nieuwe diagnostische methoden en therapeutische benaderingen. Professor Stallkamp en zijn collega’s brengen in het project hun expertise in automatiseringsoplossingen, assistentie- en instrumentensystemen, complexe meettechnieken en de ontwikkeling van apparaten voor hooggevoelige biomoleculaire detectie, evenals voor biopsie en celdiagnostiek. M²OLIE wordt 15 jaar lang jaarlijks ondersteund met twee miljoen euro subsidie van het Bundesministerium für Bildung und Forschung.