Wissenschaft mit Geschäftssinn
Die MAP-Studierenden Lara Đelević und Akshat Sharma teilten ihre Leidenschaft für die Lösung von Problemen im Bereich der menschlichen Gesundheit und wussten, dass Wissenschaft, wenn sie wirklich etwas bewirken soll, auch wirtschaftlich sinnvoll sein muss. Daher nahmen sie am Existency-Programm teil, einem hochselektiven Start-up-Inkubator-Programm der FAU Erlangen-Nürnberg und zweier Fachhochschulen der Metropolregion Nürnberg. Hier lernten sie nicht nur die Grundlagen der Wirtschaft, sondern auch den Prozess der Ideenfindung und des originellen Denkens. „Existency lehrte uns die Grundlagen des Unternehmertums, die Fähigkeiten zur Ideenfindung und Problemlösung", erinnert sich Akshat. „Und wir lernten, uns unseren Ängsten zu stellen und Vertrauen in unsere Ideen zu entwickeln", ergänzt Lara.
Da jedes Jahr bei mehr als 2 Millionen Frauen weltweit Brustkrebs diagnostiziert wird, beschlossen die beiden einfallsreichen Studierenden des Elitestudiengangs „Advanced Materials and Processes“, sich dieses Problems anzunehmen. Viele der Patientinnen müssen sich nicht nur einer schmerzhaften Tumorentfernung unterziehen, sondern auch eine anschließende Chemo- oder Strahlentherapie über sich ergehen lassen. Lara und Akshat befassten sich mit einem häufigen Problem während des zweitgenannten Teils der medizinischen Behandlung - der unzureichenden Fixierung der Brust während der Strahlentherapie. Sie entwickelten einen maßgeschneiderten 3D-gedruckten medizinischen BH aus Materialien, die die Strahlentherapie nicht beeinträchtigen. Dadurch wird die Fixierung der Brust erreicht. Gleichzeitig erhalten die Frauen ein „Kleidungsstück“ für die Untersuchung, was für viele Betroffene nach einer OP mit sichtbaren Folgen eine große mentale Hilfe ist. Beim 3D-gedruckten medizinischen Fixierungs-BH handelt es sich um eine einfache Innovation, die bei einem großen Problem helfen kann. Mit ihrer Idee fanden Laras und Akshats auch beim FAU Start Up Demo Day 2022 große Beachtung und erreichten schließlich den zweiten Platz beim dem Wettbewerb.
Ausgehend von dieser Vorarbeit beschlossen sie, sich eingehender mit dem Thema zu befassen, und setzten sich mit Medizinerinnen und Medizinern in Verbindung, um einige der Probleme zu verstehen, mit denen diese in der klinischen Praxis konfrontiert sind. Aus diesen Interaktionen entstand die Idee der gewebeäquivalenten Phantome, die das Thema ihres Studienforschungsprojekts sind.
In einem zweiten Schritt begann das Duo seine Arbeit am Universitätsklinikum Erlangen in der Abteilung für Radiologie, um gewebeäquivalente Phantome für Brustkrebs zu entwickeln. Dabei handelt es sich um Modelle, die im physikalischen Aufbau der menschlichen Brust sehr ähnlich sind und ein ähnliches Verhalten gegenüber Strahlung zeigen wie die menschliche Brust. Daher kann jedes Mal, wenn ein neues bildgebendes Verfahren (eine andere Art von CT-Bildgebung) eingesetzt wird, dessen Qualität an diesem Modell und nicht an einem Menschen getestet werden. Darüber hinaus können solche Modelle bei der Bewertung der erforderlichen Strahlendosis und bei der Ausbildung junger Ärzte für neue Therapien helfen.
Überwindung der Begrenzungen aktueller Produkte
Die meisten im Handel erhältlichen Modelle verfügen über einfache homogene Strukturen, die die Komplexität des Brustgewebes nicht erfassen. In Wirklichkeit ist die Brust nicht nur ein einziges homogenes Gewebe, sondern setzt sich aus Fett-, Muskel- und Bindegewebe zusammen, die jeweils unterschiedlich mit der Strahlung interagieren. Außerdem ändert sich die relative Zusammensetzung dieser drei Komponenten über die Dicke der Brust und kann je nach Alter und anderen physiologischen Faktoren erheblich variieren. Lara und Akshat versuchen genau diese Komplexität in ihrem Modell zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck verwenden sie den 3D-Druck mit mehreren Materialien, nachdem sie jeweils ein 3D-Modell aus den CT-Bildern rekonstruiert haben.
Text: Lara Đelević und Akshat Sharma, Elitestudiengang Advanced Materials and Processes
