Dr. Agnes Bußmann, Gruppenleiterin am Fraunhofer EMFT, wurde im Rahmen des diesjährigen Fraunhofer Netzwert-Symposiums mit dem 1. Platz des Hugo-Geiger-Preises ausgezeichnet. Der Freistaat Bayern und die Fraunhofer-Gesellschaft würdigen mit dem Preis jedes Jahr drei herausragende Promotionen in der angewandten Forschung. Bußmanns Dissertation beschäftigt sich mit der Eignung von MEMS-Pumpen für unterschiedliche medizinische Anwendungen.
Piezoelektrisch angetriebene Mikropumpen haben in der Medizin ein riesiges Potenzial: Sie können bei Krebs- und Schmerztherapien oder Diabetes Medikamente mit Langzeitdepot exakt dosieren. Sie erlauben es zudem, Flüssigkeiten für dreidimensionales Bioprinting oder Organ-on-a-Chip-Anwendungen effizienter zu transportieren. Trotz aller Vorteile der fünf Quadratmillimeter kleinen, energieeffizienten und flexibel adaptierbaren Pumpen gibt es bisher noch keine medizinische Lösung am Markt.
Dem ging Dr. Agnes Bußmann in ihrer Dissertation nach. Ihre Erkenntnis: Zum einen fehlten Untersuchungen mit Medikamenten oder biologischen Flüssigkeiten, die Proteine oder Zellen enthalten, um die Anwendbarkeit für praktische Produkte nachzuweisen. Zum anderen ist die Entwicklung und Zulassung neuer medizinischer Geräte so kosten- und zeitintensiv, dass Unternehmen bestehende Produkte oft nur geringfügig verändern, statt neue Technologien einzusetzen.
Schnellere Markteinführung von medizinischen Mikropumpen
Gemeinsam mit ihrer Kollegin Dr. Claudia Durasiewicz entwickelte sie eine technologische Plattform, auf der sich einzelne mikrofluidische Komponenten in verschiedenen Dosiereinheiten flexibel kombinieren lassen. Dieser Ansatz erlaubt es, unterschiedliche medizinische Anwendungen einfacher zu erproben und die initialen Kosten für technische Entwicklung und Zulassung auf mehrere Produkte zu verteilen. Damit erhöht sich die Wirtschaftlichkeit und medizinische Mikropumpen können schneller auf den Markt kommen.
Darüber hinaus entwickelte Agnes Bußmann metall- und siliziumbasierte Mikropumpen so weiter, dass sie einen maximalen Durchfluss ermöglichen und biologische Flüssigkeiten weder durch den Pumpprozess Schaden nehmen noch die Pumpen verkleben. Damit konnte die Forscherin das theoretische Potenzial der Mikropumpen auch praktisch und wirtschaftlich untermauern.
"Dabei war das Fraunhofer-Konzept mit der engen Industrieanbindung und interdisziplinären Anwendungsorientierung von großem Vorteil", betont sie. Und so arbeitet sie heute bei Fraunhofer in Kooperation mit Industriepartnern bereits daran, ihre Forschungsergebnisse auf eine Produktionsumgebung zu übertragen.
Wertvoller Beitrag zu Exzellenz und Originalität der Fraunhofer-Forschung
Die Preisverleihung fand im Rahmen des Fraunhofer Netzwert-Symposiums am 21. März statt. Roland Weigert, Staatssekretär im Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie (StMWi) überreichte die Auszeichnungen und zeigte sich dabei beeindruckt von den „visionären Ideen“ der prämierten Forscherinnen und Forscher. Fraunhofer-Präsident Prof. Reimund Neugebauer würdigte in seiner Laudatio den "wertvollen Beitrag zur Exzellenz und Originalität unserer Forschung".