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Translationale Forschung am DHZC

Die translationale Forschung bildet die Brücke zwischen Grundlagenforschung und klinischer Anwendung. Ihr Ziel ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse in neue Verfahren für Prävention, Diagnostik und Therapie zu überführen und damit den Weg von der Entdeckung im Labor bis zur Anwendung bei Patient:innen zu ebnen.

Bei der translationalen Forschung geht es darum, die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung zu den Patientinnen und Patienten, also in die klinische Anwendung, zu bringen. Das können sowohl neu entwickelte Diagnostik- und Therapiemethoden als auch Medikamente sein.

Bei der translationalen Forschung geht es darum, die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung zu den Patientinnen und Patienten, also in die klinische Anwendung, zu bringen. Das können sowohl neu entwickelte Diagnostik- und Therapiemethoden als auch Medikamente sein.

In der Herz-Kreislauf-Forschung umfasst dieser Prozess zahlreiche Bereiche. Dazu gehören die Entdeckung und Verifizierung neuer Biomarker sowie die Entwicklung präziser diagnostischer Verfahren und innovativer Therapien ebenso wie medizintechnische Erneuerungen, digitale Anwendungen und intelligente Messsysteme. Ziel ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse so weiterzuentwickeln, dass daraus praxistaugliche Lösungen für die Herz-Kreislauf-Medizin entstehen.

Bevor neue Ansätze in klinischen Studien untersucht werden können, werden sie umfassend geprüft. Präklinische Untersuchungen, experimentelle Modelle, moderne Bildgebungsverfahren und Computersimulationen helfen dabei, Wirksamkeit, Sicherheit und praktische Umsetzbarkeit zu bewerten. So lassen sich Chancen und mögliche Risiken frühzeitig erkennen.

Translationale Forschung lebt von der engen Zusammenarbeit unterschiedlicher Disziplinen. Medizin, Naturwissenschaften, Informatik und Ingenieurwissenschaften bringen ihre jeweilige Expertise ein. Der kontinuierliche Austausch zwischen Labor, Forschungsgruppen und Klinik stellt sicher, dass medizinische Anforderungen bereits während der Entwicklung berücksichtigt werden.

Am DHZC schafft die translationale Forschung die Voraussetzungen dafür, dass vielversprechende wissenschaftliche Erkenntnisse in klinischen Studien weiterentwickelt und anschließend möglichst rasch in die medizinische Versorgung überführt werden können. So entstehen Innovationen, die Diagnostik, Therapie und die Versorgung von Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen nachhaltig verbessern.

Aktuelle Forschungsprojekte Translationale Forschung

Bilddaten

Analyse von Sensordatenströmen zur Unterstützung minimalinvasiver chirurgischer Eingriffe

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Ein 3D-Modell eines menschlichen Herzens, dargestellt in blauen und grünen Farbtönen, zeigt die Kammern und Wände. Farbabstufungen repräsentieren unterschiedliche Bereiche, möglicherweise zur Visualisierung von Blutfluss oder Temperatur. Das Modell hebt die anatomischen Strukturen des Herzens hervor. Modellierung

Anatomie- und physiologiebasierte Umgebungen für die Herzimplantatentwicklung

Mithilfe numerischer Strömungssimulationen entwickeln wir realitätsnahe Testumgebungen, um Herzimplantate bereits vor Tierversuchen zu untersuchen.
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Eine abstrakte Darstellung von neuronalen Verbindungen im menschlichen Gehirn. Bunte Linien in Lila, Blau und Türkis verdeutlichen die Komplexität der neuronalen Netzwerkstruktur und deren Interaktionen. Die Darstellung vermittelt das Konzept von Informationsübertragung und Vernetzung im Gehirn. Modellierung

Automatisierte Segmentierung und Unterscheidung von intrakraniellen Aneurysmen

Verbesserung der Robustheit klinischer Risiko-Scores auf Basis von Morphologie und Hämodynamik
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Das Bild zeigt eine Übersicht des BeLOVE-Projekts, das sich mit bildgebenden Verfahren, Mult-Omics, klinischen Phänotypen und Ergebnissen beschäftigt. Es sind Grafiken zu Clustering, Klassifikation und klinischer Interpretation abgebildet sowie ein Parallelkoordinaten-Diagramm zur Datenauswertung. Bilddaten

Bildgestützte personalisierte Vorhersage des Restrisikos und der Prognose von kardio-/zerebrovaskulären Erkrankungen

Ein Verfahren, das bildgebende Daten und Künstliche Intelligenz nutzt, um das individuelle Restrisiko und die Prognose nach Herz-Kreislauf- und…
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Neben einem dunklen, verschwommenen Bild ist ein detailliertes 3D-Modell eines Knies zu sehen, das einen Riss im Gelenk zeigt. Das Modell hebt die Verletzung hervor und verdeutlicht die Anatomie des Knies. Bilddaten

Biophysikalisch fundierte, quantitative Bildgebung für die klinische Diagnose

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Eine Infografik zeigt einen Urinbecher mit integrierter Messstrecke, der Informationen zur Urinabgabe bereitstellt. Zwei Symbole zeigen die WC-Nutzung und einen Arzt am Computer, der Daten analysiert. Die Darstellung verdeutlicht ein System zur Überwachung der Gesundheit. Künstliche Organe

CAPTOR

Ein Verfahren zur häuslichen Analyse von Urinproben, das wichtige Laborbiomarker erfasst und die personalisierte Gesundheitsüberwachung sowie das…
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Ein Logo mit dem Text "Dr. Wee" und einer stilisierten, lächelnden Kinderfigur. Darunter steht "Biomarkerbasiertes Monitoring bei Neugeborenen". Die Farben sind sanft und beruhigend, das Design vermittelt einen freundlichen und professionellen Eindruck. Künstliche Organe

Dr. Wee

Ein Windeleinsatz zur hygienischen Urinsammlung bei Neugeborenen, der eine einfache Analyse wichtiger Gesundheitsparameter und die Überwachung während…
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Ein medizinisches Fachpersonal trägt blaue Handschuhe und hält eine Halterung mit mehreren Reagenzgläsern. Die Gläser sind jeweils mit lila Kappen verschlossen und enthalten unterschiedliche Blutproben. Die Szene vermittelt einen Eindruck von Laborarbeit und medizinischer Analyse. Künstliche Organe

Ein neuartiges Blutentnahme- und -lagerungssystem

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Das Bild zeigt ein Gerät zur Kalibrierung mit einem Display und drei Tasten. In der Mitte ist eine Person dargestellt, die in ein Probensystem bläst. Am Ende wird "positive" auf dem Display angezeigt, was wahrscheinlich ein Testergebnis bedeutet. Künstliche Organe

Entwicklung einer nicht-invasiven und schnellen Screening-Methode

auf Basis von Nanopartikeln für Tuberkulose in der Ausatemluft
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Ein stilisiertes Herz ist in der Mitte abgebildet, umgeben von Symbolen für verschiedene Organe und DNA. Rechts steht der Text: "DFG Sonderforschungsbereich 1470 'HFpEF'". Die Darstellung thematisiert die Forschung zu Herzinsuffizienz und deren Zusammenhang mit anderen Körperfunktionen. Systemmedizin

Erklärbare KI in kontinuierlich lernenden Systemen für Herzinsuffizienz

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Bilddaten

Generierung bildbasierter Netze des linken Ventrikels zur Deformationsanalyse

Generierung bildbasierter Netze (Mesh) des linken Ventrikels zur Deformationsanalyse bei Kindern und Jugendlichen mit V.a. Myokarditis auf der…
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Das Bild zeigt das Logo von SIMCor. Es besteht aus einem grafischen Element in Form eines stilisierten Herzens, das aus Linien und Punkten besteht, sowie der Schriftzug "SIMCor" in blauer Schrift. Sensordaten

In-silico-Prüfung und -Validierung von kardiovaskulären Implantaten

SIMCor ist ein dreieinhalbjähriges (Januar 2021 – Juni 2024) Horizon-2020-Forschungs- und Innovationsprojekt zur Entwicklung einer computergestützten…
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Translationale Forschung

Isolierte Organperfusion

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Die Abbildung zeigt einen Vergleich zwischen einer hydrophilen und einer hydrophoben Metalloberfläche. Links befindet sich eine hydrophile Oberfläche mit einem Wassertropfen, während rechts eine hydrophobe Anodisierungsoberfläche dargestellt ist, auf der ein Wassertropfen abgeperlt wird. Oben sind Nanoröhren zu sehen. Künstliche Organe

Kartierung von metastasierungsassoziierten Signalwegen

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Die linke Seite zeigt eine Elektronenmikroskopaufnahme von mesenchymalen Stammzellen-Derivaten (MSC-EVs), die als ovalartige Strukturen erscheinen. Rechts sind humane Endothelzellen (HUVECs) zu sehen, die mit gelb fluoreszierenden MSC-EVs markiert sind, die in einem Netzwerk angeordnet sind. Translationale Forschung

Medizinisches Potential von extrazellulären Vesikeln

Extrazelluläre Vesikel werden von jeder Zelle freigesetzt, unabhängig ob diese gesund oder erkrankt ist. Wir untersuchen ihre diagnostische und…
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Dieses Bild zeigt eine grafische Darstellung eines Prüfstands zur Simulation von infektiöser Endokarditis. Oben links werden Unterschiede bei Endokarditis erwähnt, während rechts der Pulsatiler Prüfstand und die Untersuchung von Bakterien und Flussdynamik zu sehen sind. Ergebnisse umfassen Simulation, Antibiotika-Tests und optimierte Klappendesigns. Modellierung

Modellierung eines Prüfstands zur in vitro Simulation einer infektiösen Endokarditis unter annähernd physiologischer Durchströmung einer Herzklappenprothese

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Bilddaten

MRT-basierte Analyse von Struktur-/Funktionsbeziehungen bei HFpEF

Untersucht wird, wie moderne MRT-Verfahren und KI-gestützte Bildanalysen unterschiedliche Veränderungen des Herzens bei HFpEF sichtbar und…
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Das Bild zeigt verschiedene Frequenzkarten und ihre kombinierten Darstellungen zur Analyse von Wellenverschiebungen. Es enthält visuelle Darstellungen von realen und imaginären Frequenzen sowie mehrschichtige Karten, die die Frequenzdaten verdeutlichen. Die Farben repräsentieren unterschiedliche Amplituden in Bezug auf die Wellenverschiebung. Bilddaten

Multiscale Elastography for Characterization of Pathologic Extracellular Matrix Change

Die Multifrequenz-Magnetresonanz-Elastographie (mMRE) misst die Dispersion der Viskoelastizität in Weichteilen und ist damit empfindlich für…
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Das Bild zeigt zwei Herzen, die verschiedene Arten von Herzinfarkten darstellen. Links ist ein Herz mit einem großen Infarktbereich (MI) abgebildet, rechts ein Herz mit mehreren Mikroinfarkten (MINOCA). Unterhalb sind schematische Darstellungen der Blutgefäße, die die Unterschiede verdeutlichen. Grundlagenforschung

Myokardinfarkt ohne Obstruktion der Koronararterien (MINOCA)

MINOCA ist ein „unsichtbarer Herzinfarkt“, der lange rätselhaft war. Wir entwickeln neue Diagnostika und Therapien, um die Prognose für Patient:innen…
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Ein rotes Herzsymbol in handgezeichneter Optik, das für die Initiative „EurValve“ steht. Das Herz vermittelt eine Botschaft von Liebe und Zusammenhalt im Kontext der Herzgesundheit. Systemmedizin

Personalisierte Entscheidungsunterstützung bei Herzklappenerkrankungen

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Logo des MAIA-Zentrums für angewandte KI in der Medizin. Der Schriftzug "maia" ist in verschiedenen Schriftfarben gestaltet, begleitet von der Unterzeile "CENTER FOR APPLIED AI IN MEDICINE". Sensordaten

Pilotprojekt als Grundstein des Charité-Fraunhofer-Zentrums für KI & intelligente Sensorik in der Medizin

Wir erforschen gemeinsam mit der Fraunhofer-Gesellschaft, wie Künstliche Intelligenz, intelligente Sensorik und klinische Daten die medizinische…
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Bilddaten

Pilotstudie zum systemmedizinischem Ansatz beim Primären Offenwinkelglaukom

Das Forschungsprojekt GlaucoSys entwickelt innovative Bildanalysemethoden für die optische Kohärenztomographie, um das Risiko einer Erblindung durch…
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Dieses Bild zeigt den Prozess der isolierten vitalen Tumorzellen, deren Expansion und anschließende analysierende Methoden wie Transkriptomik und Proteomik. Es wird die zukünftige personalisierte Behandlung von Patienten diskutiert, um hohe Arzneimittelwirkungen zu erzielen. Künstliche Organe

Proliferation von zirkulierenden Tumorzellen für die personalisierte Behandlung von Tumorpatienten

Ein Verfahren, mit dem sich zirkulierende Endothelzellen direkt aus dem Blut isolieren lassen, um Herz-Kreislauf-Erkrankungen besser zu…
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Das Bild zeigt den Prozess der Anwendung gepulster elektrischer Felder (PEF) zur Verarbeitung von Algen. Es sind Flussdiagramme dargestellt, die die Umwandlung von Algen in verschiedene Produkte wie Methan und Anwendungen in der Lebensmittelindustrie veranschaulichen. Künstliche Organe

Prozessoptimierung zur Nährstoffextraktion und Biogaserzeugung aus Makroalgen

Ein Verfahren zur Extraktion von Proteinen, Fetten und Pigmenten aus Makroalgen, das die Restbiomasse für die Biogaserzeugung nutzt und digitale…
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