9 - Natürliche Kommunikationsprozesse nutzbar machen: Synthetische molekulare Kommunikation [ID:56447]
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Vielen Dank für die netten Worte und die nette Einführung. Freut mich sehr, dass ich Ihnen heute

ein bisschen unsere Forschung zur synthetischen molekularen Kommunikation vorstellen darf. Und

das Ziel dabei ist letztlich, Mechanismen, die es in der Natur gibt, technisch nutzbar zu machen.

Und wie schon gesagt wurde, kann man sich vielleicht jetzt als Außenstehter nicht so viel

darunter vorstellen. Das liegt hoffentlich daran, dass das Gebiet relativ neu ist. Und

wir sind auch daran, dass es in letzter Zeit viele Förderungen dafür gab, auch hier vor allem an der

FAU. Also wir haben einen gradierten Kollege dazu, das von der DFG gefördert wird. Wir haben auch ein

Schwerpunktprogramm, das nächstes Jahr startet, das von der DFG zu dem Thema eingerichtet wird.

Es gibt ein Verbundprojekt beim BMBF zum Internet of Bionano things, was das mit

molekularen Kommunikation zu tun hat, weil wir ihn hoffentlich später erklären können. Und auch ein

EU Pathfinder Projekt, wo es speziell darum geht, eben diese molekulare Kommunikation dazu zu nutzen,

um Informationen von Implantaten zu sammeln und dann nach außen zu transportieren, außerhalb des

Körpers und vielleicht an Ärzte weiterzugeben. Was wir machen, ist nicht direkt natürlich medizinische

Forschung. Sie haben es gehört, ich bin Nachrichtentechniker und von daher natürlich

darf ich jetzt nicht qualifiziert. Aber nichtsdestotrotz, ein Teil der Arbeit, die wir machen,

ist eben auch für Ärzte oder medizinische Anwendungen interessant und so wurden wir zum

Beispiel eingeladen, über dieses EU-Projekt im Deutschen Ärzteblatt einen Artikel zu verfassen,

der in diesem Jahr erschienen ist. Sie werden sehen im Laufe meines Vortrags, dass das ein sehr

interdisziplinäres Forschungsthema ist und deswegen braucht man weitreichende Kooperationen.

Und ja, auf die Namen kommen sie, also das sind so meine wichtigsten Partner hier an der FAU und

auch an der Uni Regensburg, die Frau Herrtheis, mit denen ich auf dem Gebiet zusammen arbeite. Die

Namen sind jetzt vielleicht nicht so wichtig, aber die Fachgebiete, da sehen sie schon halt,

das ist sehr interdisziplinär, also Chemie und Bioingenieurwesen, Maschinenbau, Chemie, Pharmazie,

Biologie, Medizin und wie das alles zusammenpasst, werde ich hoffentlich Ihnen im Laufe des Vortrags

erklären können. Und hier auf dem Bild sehen Sie quasi das ganze Team hier an der FAU,

das in dem Thema arbeitet. Das wurde aufgenommen vor einem Jahr ungefähr auf dem ersten Retreat zu

unserem gradierten Kollege zur molekularen Kommunikation. Also sowohl Kolleginnen und

Kollegen als auch die Doktoranden, die an dem Thema forschen. Ja, so viel zur Vorrede,

jetzt vielleicht ein bisschen mehr zum programmatischen. Also zunächst, im ersten

Teil werde ich versuchen, Ihnen eine möglichst breite Einführung zu geben, so populärwissenschaftlich

und einfach, wie es eben geht. Danach ein bisschen über Anwendungen sprechen, also wozu ist es vielleicht

mal gut, diese molekulare Kommunikation. Danach dann ein bisschen drauf eingehen oder ein bisschen

aufzeigen, was wir als Nachrichtentechniker da überhaupt beitragen können. Also was ist so der

Ansatz, der jetzt vielleicht für andere Fachgebiete interessant ist, was die Nachrichtentechnik hier

mitbringen kann. Dann eben diese spezielle Anwendung des Internet of Biononethings, das dann eben in die

Richtung von der Medizin geht und zum Abschluss eben einen kurzen Ausblick und Zusammenfassung von

dem Vortrag. Worum geht es? Also wir alle kennen natürlich viele Kommunikationssysteme und die

habe ich jetzt hier mal als konventionelle Kommunikationssysteme tituliert, also Wi-Fi oder

Ihr Mobiltelefon. Und wenn man sich überlegt, was die so alle gemeinsam haben, das ist, dass die

Information mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen übertragen wird. Also wenn sich Ihr

Mobiltelefon verbindet mit einer Basisstation, dann geschieht des Mittels einer elektromagnetischen

Welle. Und der Ansatz, der hat sich natürlich bewährt und ist sehr erfolgreich, aber er ist

eben nicht für alle möglichen Anwendungen geeignet. Zum Beispiel ist es sehr schwer,

damit in flüssigen Medien zu kommunizieren. Auch auf sehr kleinen Skalen wird es schwierig,

zum Beispiel wenn man jetzt Zellen miteinander kommunizieren lassen will, dann wäre das nicht

so ohne Weiteres möglich mit dem Ansatz. Und man kann natürlich schlecht mit biologischen

Systemen kommunizieren, weil die eben dann nicht die richtigen Schnittstellen dafür haben. Umgekehrt

aber, wenn man jetzt in die Natur schaut, dann gibt es dort auch eine Vielzahl von Kommunikationssystemen

und die basieren zum Großteil eben auf den Austausch von Molekülen. Und wenn man sich das ein

bisschen anschaut, dann stellt man fest, dass die sehr erfolgreich sind, sowohl in gasförmigen,

Teil einer Videoserie :

Zugänglich über

Offener Zugang

Dauer

00:55:58 Min

Aufnahmedatum

2025-07-24

Hochgeladen am

2025-07-31 15:16:04

Sprache

de-DE

Molekulare Kommunikationsprozesse sind in der Natur weitverbreitet, werden technisch aber bisher kaum genutzt. Mit der synthetischen molekularen Kommunikation hat sich aber in der Nachrichtentechnik in den letzten Jahren ein neues Forschungsfeld, mit starkem Bezug zu anderen Disziplinen, wie Biologie, Nanotechnologie und Medizin, herausgebildet. Molekulare Kommunikation ermöglicht die Übertragung von Information in Umgebungen, die für herkömmliche Kommunikationssysteme nicht geeignet sind, wie etwa das menschliche Herz-Kreislauf-System, Bioprozesse und Wasserleitungen, und erschließt damit der Nachrichtentechnik neu Anwendungen, wie das Internet der BioNanoThings (IoBNT), die gezielte Verabreichung von Medikamenten und die Interaktion mit Tieren und Pflanzen. Im Vortrag werden die Grundzüge der synthetischen molekularen Kommunikation, ihre Anwendungen und einige aktuelle Forschungsergebnisse vorgestellt.

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