Forschungsdatenbank: Projekte

Multiphysik-Phänomene sind in vielen industriellen Anwendungen und Produktionslinien von zentraler Bedeutung und stehen in direktem Zusammenhang mit der Effizienz und Sicherheit der Prozesse oder der Integrität der produzierten Teile. Eingebettet in Prozessketten und Konstruktionsaufgaben werden multiphysikalische Simulationen sukzessive einer enormen Automatisierung und Optimierung unterzogen. Auf diese Weise sind sie Teil von Digital Twins, d.h. von virtuellen, funktionalen Versionen von Systemen, die deren Eigenschaften enthalten und den Lebenszyklus eines Systems in Form von Daten und Metadaten abbilden.

Projektleitung an der H-BRS

Transportproteine (Ionenkanäle und Transporter) spielen bei fast allen physiologischen Prozessen im menschlichen Körper eine wichtige Rolle und sind von hoher biomedizinischer Relevanz. Im Rahmen dieses Projektes werden mittels automatisierter elektrophysiologischer Ableitungen, Transportproteine umfassend charakterisiert. Dadurch können die Auswirkungen von DNA-Varianten auf die Funktion von Transportproteinen untersucht werden, Struktur-Funktions-Analysen mit dem Ziel der Entwicklung neuer Wirkstoffe durchgeführt werden, sowie vorhandene Medikamente und neue Wirkstoffe charakterisiert werden.

Projektleitung an der H-BRS

Die biomolekulare Röntgenkristallographie erlaubt hochauflösende Einsichten in die Architektur von Zellen und zelluläre Prozesse. Der limitierende Faktor der Röntgenkristallographie besteht in der zwingend notwendigen Überführung der Biomoleküle in den kristallinen Zustand (die Erzeugung sogenannter Einkristalle). Dieses Projekt soll über den Einsatz eines automatisierten Robotersystems den Kristallisationsprozess und die Optimierung von Kristallisationsbedingungen effizienter und ressourcenschonender gestalten. In Verbindung mit einem am Standort vorhandenen µ-Fokus-Röntgendiffraktometer und umfangreicher biophysikalischer Analysetechniken steht damit eine Pipeline für Struktur-Funktions-Studien zur Verfügung, die zur grundlagenorientierten Erforschung molekularer Krankheitsmechanismen und der anwendungsorientierten strukturbasierten Wirkstoffentwicklung eingesetzt wird.

Projektleitung an der H-BRS

Eine aus vier Komponenten bestehende Analyseplattform bietet eine erhebliche Ausweitung der biomedizinischen Analysemöglichkeiten an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS). Ein Bindungsanalyse-Gerät auf Basis der Mikroskaliertene Thermophorese trägt einen innovativen Ansatz bei zur Charakterisierung von Wechselwirkungen unter Protein-Beteiligung, ein Multi-Modus Detektionsgerät für UV/Vis, Fluoreszenz und Lumineszenz erlaubt u.a. eine Vielzahl von Enzymaktivitätstests und bildgebende Untersuchungen in neuer oder verbesserter Form, ein automatisiertes Patch-Clamp System und ein System für Solid-supported membrane (SSM)-basierte Elektrophysiologie für hochaufgelöste Transporter-Untersuchungen liefern apparative Grundlagen für einen Ausbau der Forschung zu Membrantransportprozessen und anderen molekularen Mechanismen der Krankheitsentstehung.

Projektleitung an der H-BRS

Ein steigendes Umweltbewusstsein sowie zunehmend ambitioniertere nationale und internationale Treibhausgas-Reduktionsziele führen zu einem Innovationsdruck, welcher sich in der Kunststoffbranche dadurch bemerkbar macht, dass Produkte mit möglichst wenig Materialeinsatz angefordert werden. Wichtige Produktmerkmale sollen dabei allerdings bestehen bleiben. Im Rahmen des TreeOpt Projekts, welches in Kooperation mit der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg durchgeführt wird, werden Methoden zur Optimierung von Blasformteilen entwickelt. Ziel ist es, Blasformprodukte so anzupassen, dass sie sich möglichst ressourcenschonend herstellen lassen. Hierzu muss neben der Form des Produkts auch das Herstellungsverfahren in der Optimierung berücksichtigt werden.

Projektleitung an der H-BRS

Die bio-chemische Forschung ist zunehmend auf akkurate Computermodellierung und -analyse angewiesen. Dieses Forschungsfeld ist naturgemäß hoch interdisziplinär, da physikalische Grundgesetze algorithmisch umgesetzt werden müssen, um in Anwendungen der Lebenswissenschaften relevante Beiträge liefern zu können. Das Projekt und die damit verbundene Initiative UMMBAS bündelt disziplinübergreifend die starke Expertise an der H-BRS in der Methodenentwicklung, der Visualisierung und der Anwendung computergestützter Verfahren zur Entschlüsselung materialwissenschaftlicher und biochemischer Fragestellungen.

Projektleitung an der H-BRS

Moderne Sensorik und mobile Messsysteme ermöglichen ein enges Monitoring von Umweltdaten und -belastungen. Beispiele sind Klimadaten und -trends, Belastungen durch Schadstoffe und Emissionen oder auch Veränderungen des Mikroklimas durch Großbaumaßnahmen. Durch Kommunen („Smart Cities“), aber auch in bürgerwissenschaftlichen („Citizen Science“ und „Citizen Sensors“)-Projekten, werden vielfältige Sensorsysteme eingesetzt, die auch bei Katastrophen und Großschäden wichtige Informationen liefern können.

Projektleitung an der H-BRS

Objectives Develop and implement a disruptive concept for automatically guided vehicles (AGVs) that lowers the still existing barrier in logistics by offering • cost-effective, automated or semi-automated indoor transportation of goods, • while coping with existing legacy in terms of size, shape, and weight of goods and containers, • without imposing disruptive changes in existing logistic solutions, such as rebuilding entire warehouses or switching to new containers or storage technology.

Developer-centric Tools for Side-Channel Analysis

Projektleitung an der H-BRS

Die Projektpartner von reTURN treten an, um den Verkehrssektor durch eine Sektorenkopplung zu revolutionieren und ein Verfahren zur Herstellung klimafreundlicher, synthetischer Kraftstoffe zu tragfähigen Kosten zu demonstrieren.

Projektleitung an der H-BRS