Chemische Schaltkreise Mit Chips aus Dresden gegen unheilbare Krankheiten

Krankheiten heilen, die heute noch den sicheren Tod bedeuten? Ein ehrgeiziges Ziel, auf das Forscher in Dresden hinarbeiten. Dafür entwickeln sie eine völlig neue Generation von Chips.

Chemischer Schaltkreis für die molekulare Diagnose und Behandlung bisher unheilbarer Krankheiten
Anthony Beck gehört zum Team der TU Dresden, das die neuen Chips entwickelt. Bildrechte: TU Dresden

Um Krankheiten zu heilen, kann man Medizin nutzen, man nimmt eine Tablette, bekommt eine Spritze, manchmal muss auch operiert werden, man erhält einen Verband, eine Infusion, wird in schwereren Fällen bestrahlt – oder der Arzt nutzt einen Chip. Forscher in Dresden sind überzeugt: Wenn man schwere Krankheiten wie Krebs in Zukunft besser diagnostizieren oder heilen will, dann braucht man dafür eine neue Art von Biosensoren, chemische Schaltkreise, die in der Lage sind, gleichzeitig Tausende von Analyseprozessen durchzuführen.

Die Idee dahinter klingt ganz einfach: Wenn wir Hunderttausende oder gar Millionen von Zellen schnell untersuchen können, dann haben wir genug Informationen, um heute noch tödliche Erkrankungen wirklich bekämpfen oder sogar heilen zu können.

Das Labor auf dem Chip

Doch noch steht die Entwicklung der dafür nötigen Lab-on-Chip-Technologie am Anfang. "Wir sind bisher nicht in der Lage, mit 'Lab-on-Chips' heutiger Bauart Millionen von Zellen zu untersuchen", sagt Andreas Richter. Der Professor für Mikrosystemtechnik an der TU Dresden hat jetzt die Chance, das zu ändern. Zusammen mit Forschern der Uniklinik Dresden kann er in den nächsten drei Jahren rund 1,4 Millionen Euro ausgeben, um nachzuweisen, dass es möglich ist, Schaltkreise mit Hunderttausenden chemischen Transistoren zu entwickeln.

Flüssigkeiten statt Bits

Und das ist der große Unterschied. Anders als elektronische Schaltkreise müssen nicht 1 und 0 verarbeitet, sondern Flüssigkeiten chemisch untersucht werden. Die ersten Prototypen der Chips, die in Dresden entwickelt wurden, sind, was die Leistung angeht, vergleichbar mit den ersten Computerchips nach dem Abakus, sagt Richter. Die Forschung jetzt, die im Rahmen der Hightech-Strategie 2025 der Bundesregierung finanziert wird, soll das Potential klären. Genau dafür ist das Förderprogramm gedacht, so Richter, um solche “Sprunginnovationen“ zu testen: "Ist das realistisch oder nicht?"

Völlig neue Entwicklung

Richter selbst glaubt daran, dass die jetzt in Dresden entwickelten Chips eines Tages Krankheiten heilen helfen, bei denen die Ärzte heute noch sagen müssen: Genießen sie jeden Tag. Fünf bis sechs Mitarbeiter können am "Center for Advancing Electronics Dresden" direkt mit dem Fördergeld bezahlt werden. Mindestens zehn weitere werden mittelbar am Projekt beteiligt sein, so Richter.

"Das ist eine einmalige Gelegenheit, ähnlich wie in der Mikroelektronik eine ganz neue Entwicklung zu beginnen", so Professor Richter. Und auch deren Geschwindigkeit zu erreichen, hofft Richter. Denn die Computerentwicklung hat mit dem Mooreschen Gesetz gezeigt, dass die Chips alle zwei Jahre ihre Leistung verdoppeln. Vielleicht gelingt in Dresden ähnliches.

gp

Zuletzt aktualisiert: 16. Januar 2020, 08:22 Uhr

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