Fördermaßnahme: Photonische Verfahren zur Erkennung und Bekämpfung mikrobieller Belastungen, Laufzeit 20.01.2020 - 31.05.2020

Mit dieser Förderinitiative verfolgt das BMBF das Ziel, die Erkennung und Bekämpfung mikrobieller Belastungen maßgeblich weiterzuentwickeln. Im Zentrum steht dabei die Verfügbarkeit innovativer, professioneller Photonik-Komponenten und -Systeme zur Detektion und Identifizierung von Keimen sowie zur Dekontamination.

Hinweis: Begleitend zur Ausschreibung findet am Dienstag, den 10. März eine Informationsveranstaltung in Düsseldorf statt. Der zuständige Projektträger VDI Technologiezentrum informiert über die Details zur Fördermaßnahme und zum Antragswesen. Die Teilnahme ist kostenfrei und keine Voraussetzung dafür, eine Projektskizze einzureichen. Um Anmeldung wird gebeten. Die Plätze sind begrenzt.

Weitere Informationen und Anmeldung

Bekanntmachung

Photonische Verfahren zur Erkennung und Bekämpfung mikrobieller Belastungen

Bitte beachten Sie: Dies ist nur ein Auszug aus der Bekanntmachung. Die rechtlich geltende Bekanntmachung finden Sie im amtlichen Teil des Bundesanzeigers.

Förderziel und Zuwendungszweck

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) beabsichtigt das Themenfeld „Photonische Verfahren zur Erkennung und Bekämpfung mikrobieller Belastungen“ auf der Grundlage des Programms „Photonik Forschung Deutschland“ zu fördern. Das BMBF leistet damit einen Beitrag zur Umsetzung der Hightech-Strategie der Bundesregierung.

Mit der Fördermaßnahme verfolgt das BMBF das Ziel, innovative Forscher und Unternehmen der Photonikbranche im Bereich der Medizintechnik zu stärken und damit wichtige Beiträge für Gesundheit und Lebensqualität der Bevölkerung zu leisten.

Die Belastung mit Krankheitskeimen ist ein substantielles globales Problem in der Medizin, der Biotechnologie und der Lebensmittelindustrie sowie beim Umweltschutz. Die Häufigkeit von tödlichen Infektionen wird von der Weltgesundheitsorganisation weltweit mit ca. 17 Millionen pro Jahr angegeben. Die jährlichen Aufwendungen für Infektionserkrankungen werden allein in den USA auf 120 Milliarden US-Dollar geschätzt. Darüber hinaus gehen Schätzungen davon aus, dass bis zu 15 % aller Krebserkrankungen weltweit die Folge von Infektionen sind. Diese Zahl an Infektionen weltweit zu reduzieren, der Gefährdung von Mensch und Umwelt entgegenzuwirken und die mit Infektionen bzw. Kontaminationen verbundenen Kosten zu senken sind große gesellschaftliche Herausforderungen. Um diesen zu begegnen sind neue, innovative Lösungen erforderlich.

Mit der Förderinitiative „Photonische Verfahren zur Erkennung und Bekämpfung mikrobieller Belastungen“ verfolgt das BMBF das Ziel, die Erkennung und Bekämpfung mikrobieller Belastungen maßgeblich weiterzuentwickeln. Im Zentrum steht dabei die Verfügbarkeit innovativer, professioneller Photonik-Komponenten und -Systeme zur Detektion und Identifizierung von Keimen sowie zur Dekontamination. Darüber hinaus soll sie dem Aufbau eines nachhaltigen und wachsenden Netzwerks dienen. Auf diese Weise soll sie die Gesundheitssituation und Lebensqualität der Bevölkerung verbessern. Die Förderinitiative setzt Ziele des Programms „Photonik Forschung Deutschland“ um. Sie ist Bestandteil der Hightech-Strategie der Bundesregierung.

Die Ergebnisse des geförderten Vorhabens dürfen nur in der Bundesrepublik Deutschland oder dem EWR1 und der Schweiz genutzt werden.

Gegenstand der Förderung

Gegenstand der Förderung sind risikoreiche, vorwettbewerbliche Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, die technologieübergreifend und anwendungsbezogen sind. Gefördert werden ausschließlich Forschungs- und Entwicklungsvorhaben mit direktem Bezug zur Photonik, die der Erkennung und Bekämpfung mikrobieller Belastungen und deren Folgen dienen.

Mögliche Zielrichtungen sind dabei:

Erkennung

  • beschleunigte Ermittlung einer (potenziellen) Kontamination bzw. Infektion,
  • Quantifizierung von Kontaminationen und Infektionen,
  • Identifizierung der Keime inklusive Resistenzbestimmung,
  • Identifizierung geeigneter Maßnahmen bzw. Therapien gegen die identifizierten mikrobiellen Belastungen,
  • Methoden und Verfahren zur Maßnahmen- bzw. Therapiesteuerung,
  • Techniken zur Maßnahmen- bzw. Therapiekontrolle,
  • Erkennung der Folgen mikrobieller Belastungen (z. B. Ernteschäden, Krebserkrankungen),
  • Strategien gegen Folgen und Folgeschäden mikrobieller Belastungen.

Bekämpfung

  • Entkeimung belasteter Abwässer und Prozesswässer sowie der (Raum-) Luft,
  • Eliminierung der mikrobiellen Belastung von Lebensmitteln,
  • Reinigung von Oberflächen (einschließlich Textilien und (chirurgischer) Instrumente),
  • neue Strategien der Antibiose,
  • Bekämpfung von Folgeschäden mikrobieller Belastungen.

Als mögliche Zielorganismen kommen alle bekannten mikrobiellen Lebensformen in Frage. Explizit zu nennen sind zunächst Bakterien, speziell multiresistente Keime. Aber auch Viren (Phagen) und Pilze (Hefen) sind von besonderem Interesse. Die Identifizierung und Bekämpfung von Prionen, Protozoen sowie Parasiten sind ebenfalls Gegenstand der Förderung. Ein weiteres Augenmerk liegt auf der Eliminierung von Biofilmen sowie der Neutralisierung von Toxinen. Es werden sowohl In-vivo- als auch In-vitro-Untersuchungen gefördert.

Typische Anwendungsgebiete sind in der Landwirtschaft, der Lebensmittelproduktion, der Lebensmittelsicherheit und der Umweltanalytik zu finden. Die mikrobiologische Diagnostik und Therapie sowie die Infektionsprophylaxe haben ebenfalls eine hohe Bedeutung. Außerdem sind die Diagnostik und Therapie infektionsinduzierter Karzinomerkrankungen zu nennen. Weitere Anwendungsgebiete sind die Krankenhaushygiene, die Bau- und Wohnungshygiene, aber auch die Luft- und Wasserhygiene.

Typische Technologien sind

  • spektroskopische Verfahren,
  • bildgebende Verfahren,
  • Hybridverfahren (photonisch/nicht-photonisch; photonisch/photonisch),
  • IT-gestützte photonische Technologien,
  • automatisierte Auswerteverfahren, die auf photonischen Techniken basieren.

Als Beispiele können dienen:

  • Fluoreszenzspektroskopie (z. B. für die Vor-Ort-Diagnostik) mit dem Schwerpunkt auf hochsensitiven Methoden zur Testung in biologischen Proben, bei denen entweder nur geringe Mengen an Probenmaterial zur Verfügung stehen oder die zu detektierenden Marker nur in geringer Menge auftreten.
  • Online-Monitoring mittels optischer Verfahren (sowohl Label-gestützt als auch Label-frei) zur direkten Patientenüberwachung, zur therapeutischen Verlaufskontrolle, zur Einhaltung von Grenzwerten in der Lebensmittelindustrie, der Landwirtschaft und der Umweltanalytik.
  • Auf photonischen und insbesondere spektroskopischen Bildgebungstechnologien basierende korrelative Omics Analysen für therapeutische Entscheidungen im Sinne einer personalisierten Medizin oder für Anwendungen in der Biotechnologie bzw. Lebensmittel- und Umwelttechnik.
  • Hybridsysteme aus makro- und mikroskopischen Verfahren für die Intravital-Diagnostik.
  • Grundlegende Arbeiten im Bereich der Wechselwirkung zwischen Licht und Keimen.
  • Online- und Offline-Aufarbeitungsverfahren photonisch generierter Daten mittels innovativer informationstechnischer Verfahren wie z. B. mittels maschineller Lernverfahren oder künstlicher Intelligenz.

Diese Aufzählung ist nicht vollständig und als nur beispielhaft zu verstehen. Unabhängig vom konkreten Themenfeld ist zwingend erforderlich, dass eine wirtschaftliche Verwertung der Projektergebnisse gesichert ist.

An die zu fördernden Projekte werden folgende Anforderungen gestellt:

  • Die Projekte sollen von industriegeführten Konsortien durchgeführt werden. Um Zulieferketten abzusichern und die Breitenwirksamkeit der Fördermaßnahme sicherzustellen, wird dabei eine Einbindung des Mittelstands angestrebt.
  • Gegenstand der Projekte sollen Forschungsarbeiten sein, die die gesamte Kette von den technologischen Grundlagen bis zur Anwendung adressieren. Dies soll den gesamtheitlichen Ansatz der zu erforschenden Lösungen sicherstellen.
  • Die zu erforschenden photonischen Verfahren sollen an mindestens einem konkreten Anwendungsfeld (siehe oben) demonstriert werden.

PDF-Download der Bekanntmachung "Photonische Verfahren zur Erkennung und Bekämpfung mikrobieller Belastungen" (Bundesanzeiger)

Ansprechpartner

Foto: Dr. Thomas Sandrock
Dr. Thomas Sandrock
+49 211 6214-443
Foto: Prof. Dr. med. Hans-Joachim Schwarzmaier
Prof. Dr. med. Hans-Joachim Schwarzmaier
+49 211 6214-664