BiotroNiS - Materialien und Systeme für Bioelektronik: ein Netzwerk in Sachsen

Laufzeit: 01.01.2025 - 31.12.2027

Fördersumme: 880.824,10€

Geldgeber: SAB / EFRE

Kurzbeschreibung:

Bioelektronik, die direkte Verbindung von lebenden Organismen und elektronischen Systemen, ist eine der aktuell bedeutsamsten Technologieentwicklungen, die rasant voranschreitet. Motiviert ist diese Entwicklung durch vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten, die Herausforderungen auf den Gebieten Nachhaltigkeit und Gesundheit betreffen. Ein eindrucksvoller Beleg für das Potential und die Relevanz entsprechender Konzepte ist die kürzlich erfolgte Implantation von elektronischen Bauteilen in das Gehirn des Menschen durch die Firma Neuralink.

Bioelektronik erfordert einen breiten interdisziplinären Ansatz, der entscheidend von neuen Materialien und Konzepten für elektronische Bauelemente sowie deren Systemintegration profitiert. Sachsen als dynamische, aufstrebende Technologieregion ist der ideale Standort für ein Bioelektronik-Netzwerk: Weltweit führende Forschung zu organisch-elektronischen Materialien, zu Biomaterialien und zu Informationstechnologien ist hier ebenso etabliert wie herausragende lebenswissenschaftliche und biomedizinsiche Forschung sowie Nachhaltigkeitsforschung. Die komplementären Expertisen und Infrastrukturen sind an verschiedenen Einrichtungen verankert. Die Etablierung eines starken Netzwerks ist eine wesentliche Voraussetzung dafür, die besonderen Chancen des Standorts für eine globale Alleinstellung auf dem Gebiet der Bioelektronik zu nutzen.

Übergreifendes Ziel unseres Netzwerks „BiotroNiS“ ist deshalb die effektive, synergistische Verzahnung aller sächsischen Forschungsaktivitäten zu Materialien und Systemen für Bioelektronik. So soll es möglich werden, durch radikale Innovation gemeinsam industriell verwertbare Technologien zu entwickeln, die die Grenzen zwischen elektronischen Schaltungen und lebenden Organismen überwinden. Im Fokus stehen dabei die Digitalisierung von Information aus lebenden Geweben und die Steuerung biologischer Kommunikationsprozesse mit digitalisierter Information. Zu dieser weltweit immer intensiver verfolgten Perspektive wurden in Sachsen bereits ideal komplementäre Vorarbeiten geleistet, insbesondere auf den Gebieten der organischen Elektronik und der biofunktionellen Materialien. Aufgabe des Netzwerkes BiotroNis soll insbesondere die Verzahnung von Forschungsaktivitäten sein, die auf organische, bio-responsive elektronische Materialien und Bauelemente für die dynamisch wandelbare und multimodale Interaktion mit lebenden Organismen ausgerichtet sind. So soll durch die Bündelung von Kompetenzen die Entwicklung sensorischer und aktorischer Biohybrid-Systeme ermöglicht werden, die strukturell und funktionell an biologische Gewebe angepasst sowie optional resorbierbar sind, um biologische und elektronische Prozesse technologisch miteinander zu verschmelzen.

Die einrichtungsübergreifende Organisation von Forschungsstrukturen durch BiotroNiS ist damit Grundlage für die Entwicklung hoch innovativer medizinischer und biotechnologischer Produkte wie multimodaler Elektrodensysteme, Regenerationsprozesse steuernder Scaffolds, neuartiger humaner Gewebe- und Erkrankungsmodelle und biologisch integrierter mikrosensorischer und mikrorobotischer Systeme. Darüber hinaus ermöglicht die neuartige bio-interaktive Elektronik auch disruptive Ansätze für Umwelttechnologien, Lebensmittelproduktion und -überwachung sowie verschiedene weitere Anwendungsfelder. BiotroNiS wird dazu bereits frühzeitig Aspekte wie Datensicherheit, Design, soziale und ökologische Nachhaltigkeit und die Nutzerakzeptanz mit einbeziehen.