Forschungsprojekte: Kardiovaskuläre Implantate
Digitale Biomarker für die KI-gestützte Überwachung vom Krankheitsmanagement bis zur Gesundheitsvorsorge
PIs: Francesco Moscato/Noemi Pavo
Digitale Biomarker, die multimodale Daten aus verschiedenen Bereichen der Gesundheitsversorgung integrieren, haben das Potenzial, die Therapie zu steuern und die Lebensqualität von Herz-Kreislauf-Patienten zu verbessern, ermöglichen aber auch eine frühzeitige Vorhersage in einem präpathologischen Stadium. Dieses Projekt implementiert eine multimodale Datenfusionspipeline, die strukturierte klinische Aufzeichnungen mit unstrukturierten Datensätzen innerhalb einer GDPR/MDR-konformen Architektur harmonisiert. Durch die Nutzung eines hybriden KI-Frameworks, das große Sprachmodelle zur Merkmalsextraktion aus klinischen Datenbanken mit tiefen neuronalen Netzen für die longitudinale Zeitreihenanalyse integriert, wird eine hochgranulare Risikostratifizierung mit klinischer Validität ermöglicht, die durch erklärbare KI-Protokolle aufrechterhalten wird. Das Ergebnis dieses Projekts wird ein validierter Prototyp zur Entscheidungsunterstützung sein, der die von kardiovaskulären Geräten abgeleitete Telemetrie mit den elektronischen Gesundheitsakten der Einrichtungen synchronisiert.
Herz-Kreislauf-Implantate der nächsten Generation: Sicherere Oberflächen für Blut
PIs: Marjan Enayati/Francesco Moscato
Die Sicherheit von Herz-Kreislauf-Implantaten, die mit Blut in Kontakt kommen und im Herzen und in Blutgefäßen verwendet werden, hängt davon ab, wie ihre Oberflächen mit Blut interagieren. Dieses Projekt untersucht innovative Oberflächendesigns im Mikro- und Nanobereich, die die Gerinnselbildung reduzieren, die Thrombozytenaktivierung begrenzen und Immunreaktionen modulieren. Mithilfe fortschrittlicher Fertigungsverfahren und dynamischer Strömungsexperimente testen die Forscher, wie sich diese technisch hergestellten Oberflächen unter realistischen Blutflussbedingungen verhalten. Durch die Kombination von Versuchsergebnissen mit computergestützten Modellen will das Team Oberflächenmuster und Beschichtungen identifizieren, die Blutkomplikationen konsequent minimieren. Diese Erkenntnisse werden als Grundlage für die Entwicklung sicherer, hämokompatiblerer Herz-Kreislauf-Implantate dienen und könnten schnelle Testverfahren zur Bewertung neuer Geräte vor deren klinischem Einsatz unterstützen.
Kurzbiografien
Francesco Moscato, PhD, ist ordentlicher Professor am Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik der Medizinischen Universität Wien, wo er für seine Arbeit in den Bereichen Herz-Kreislauf-Technik und medizinische additive Fertigung international anerkannt ist.
Ursprünglich als Maschinenbauingenieur ausgebildet und mit einem Doktortitel in industrieller Bioingenieurwesen der Universität Kalabrien, kam Dr. Moscato 2009 an die Medizinische Universität Wien. Seitdem spielt er eine Schlüsselrolle in Forschung, Lehre und Technologieentwicklung und leitet zahlreiche nationale und europäische Projekte. Seine Forschung umfasst intelligente kardiovaskuläre Implantate, patientenspezifische 3D-gedruckte medizinische Geräte und KI-basierte Überwachungslösungen, wobei der Schwerpunkt auf der Umsetzung technischer Innovationen in eine verbesserte Patient:innenversorgung liegt.
Seine Arbeit wurde vielfach ausgezeichnet, unter anderem mit dem Paul Dudley White International Scholar Award der American Heart Association und dem MedUni Vienna Inventor of the Year Award im Jahr 2024.
Marjan Enayati, PhD, ist habilitierte leitende Forscherin am Zentrum für Biomedizinische Forschung und Translationale Chirurgie der Medizinischen Universität Wien und spezialisiert auf Biomaterialien und fortschrittliche Biofabrikation für Tissue Engineering und Arzneimittelabgabe. Sie promovierte am University College London (UCL) und absolvierte eine Postdoc-Forschung am King’s College London (KCL). Ihre Forschung konzentriert sich auf die Anpassung der Hydrogelmechanik zur Steuerung des Schicksals von Stammzellen und auf die Funktionalisierung von Biomaterialoberflächen zur Kontrolle von Zell-Oberflächen-Interaktionen, Hämokompatibilität und immunmodulatorischen Reaktionen. Sie hat in renommierten Fachzeitschriften veröffentlicht, als PI und Co-Forscherin wettbewerbsfähige Fördermittel eingeworben und betreut derzeit Doktoranden, Master- und Bachelor-Studenten. Ihre herausragenden Leistungen wurden mit Auszeichnungen wie dem UCL Overseas Research Scholarship, dem Armourers & Brasiers’ Grant und dem Brian Mercer Healthcare Award gewürdigt.