Lehre, Forschung und Translation im Gloria Cube (GLC)
Das Labor- und Forschungsgeb?ude Gloria Cube (GLC) ist ein architektonischer Blickfang im Hochschulquartier und zugleich eine Adresse, an der sich – in direkter N?he zum Universit?tsspital und zur Universit?t Zürich – Lehre, Forschung und Wissenstransfer ganz um Gesundheit und Medizin drehen.
Der Gloria Cube der ETH Zürich befindet sich am Gloriarank im Hochschulquartier und ist ein modernes Labor- und Forschungsgeb?ude. Das Kubus-artige Geb?ude mit der charakteristischen Fassade aus Glasbausteinen bietet Raum für die Labors und Büros von 16 Forschungsgruppen aus den 必博官网,必博体育n Gesundheitswissenschaften und Technologie (HEST) sowie Informationstechnologie und Elektrotechnik (ITET).
In unmittelbarer N?he zum Universit?tsspital Zürich (USZ) und der Universit?t Zürich (UZH) gelegen, unterstützt das Geb?ude zudem die Translation – also den Prozess, um wissenschaftliche Erkenntnisse in die medizinische Anwendung zu überführen. Zu diesem Zweck hat die ETH Zürich im GLC-Geb?ude eine Technologieplattform für klinische Studien, die Digital Trial Intervention Plattform, eingerichtet.
Für die Ausbildung enth?lt das Geb?ude auch Seminarr?ume und ein innovatives Lernzentrum: das Skills Lab. Darin k?nnen Medizinstudierende grundlegende praktische F?higkeiten für den ?rztlichen Berufsalltag erwerben und vertiefen.
Die Forschungsgruppen und Labors im GLC-Geb?ude sind:
Das Labor für Human- und Sportphysiologie von Christina Spengler erforscht, wie der menschliche K?rper funktioniert und wie seine Organe als Ganzes zusammenspielen. Das Ziel ist die Erhaltung und Verbesserung von Gesundheit, Leistungsf?higkeit und Lebensqualit?t auf jedem Niveau. Dafür entwickelt das Team auch Ger?te und Methoden, sowie personalisierte Trainingsstrategien für jedes Fitnesslevel, von Athlet:innen bis zu Patient:innen in der Rehabilitation. Ihr Wissen geben die Forschenden unter anderem in praktischen Untersuchungskursen mit j?hrlich über vierhundert Studierenden der Gesundheitswissenschaften, Pharmazeutischen Wissenschaften und Medizin weiter.
Das Labor für Neuronale Bewegungskontrolle von Nicole Wenderoth erforscht, wie das menschliche Gehirn das Verhalten steuert und sich flexibel an unsere Umwelt anpasst. Dabei interessiert sich die Gruppe besonders dafür, wie das menschliche Gehirn neue Bewegungen erlernt und steuert, und wie es sich von Verletzungen erholt oder Degenerierung verlangsamt. Die Gruppe nutzt neuste Methoden wie Magnetresonanztomographie und nicht-invasive Hirnstimulation, um die Aktivit?ten des Gehirns zu untersuchen und zu beeinflussen. Zus?tzlich f?rdert die Gruppe, die Weiterentwicklung von Technologien in medizinische Innovationen.
Das Labor für Bewegungsbiomechanik von Bill Taylor fokussiert auf das Verst?ndnis gesunder und kranker Bewegungsmuster des menschlichen K?rpers. Die Forscher des Teams untersuchen, wie die Bewegung mit den Kr?ften zusammenh?ngt, die in den Muskeln und auf die Gelenke wirken, sowie die damit verbundenen degenerativen Ver?nderungen, die bei Verletzungen und Krankheiten des Bewegungsapparats auftreten. Durch die gezielte Entwicklung und Anwendung hochentwickelter experimenteller und computergestützter Techniken will die Gruppe ?rzt:innen bei der klinischen Entscheidungsfindung unterstützen, um so bessere Behandlungsergebnisse zu erzielen.
Das Labor für Orthop?dische Technologie von Stephen Ferguson forscht über Erkrankungen des Muskel-Skelett-Systems, die sowohl die individuelle Gesundheit betreffen als auch Wirtschaft und Gesellschaft. Dazu geh?ren Bandscheibendegeneration, Rückenschmerzen, Knochenbrüche sowie Gelenkerkrankungen, die die Mobilit?t einschr?nken. Die Forschenden untersuchen, wie sich Gelenke und Gewebe biomechanisch verhalten. Dabei setzen sie moderne Technologien, neuartige Materialien und Computersimulationen ein, um die Diagnose, Pr?vention und Behandlung von Erkrankungen des Bewegungsapparats zu verbessern.
Das Labor für Knochenbiomechanik von Ralph Müller untersucht, wie Knochen aufgebaut sind und wie sie funktionieren. Die Gruppe verknüpft biologische und ingenieurwissenschaftliche Ans?tze zu biomechanischen Modellen von Knochen auf molekularer, zellul?rer und organischer Ebene. Sie setzt biomechanische Tests, künstliche Gewebe, biomedizinische Bildgebung und Computersimulationen ein, um muskuloskelettales Gewebe zu untersuchen. Im Labor im GLC werden modernste Biofabrikations- und Bildgebungsger?te verwendet, um detaillierte Knochenmodelle zu erstellen und deren Entwicklung zu verfolgen. Die Erkenntnisse ebnen den Weg für neue Behandlungen der regenerativen Medizin.
Xiao-Hua Qins Gruppe für Engineering von Biomaterialien untersucht im Labor für Knochenbiomechanik die menschliche Knochenbiologie. Der Knochen ist ein lebendes Organ, das im Laufe eines Lebens st?ndig umgebaut wird. Die Gruppe entwickelt mikrotechnisch hergestellte menschliche In-Vitro-Knochenmodelle, bei denen Knochengewebe mit neuartigen Biomaterialien im Labor nachgebildet wird. Diese Modelle machen es m?glich, die biologischen Gründe des Knochenumbaus ausserhalb des K?rpers zu untersuchen. Ihre Erkenntnisse dienen als Grundlage für neue therapeutische Ans?tze der regenerativen Medizin.
Das Labor für Rehabilitationstechnik von Roger Gassert entwickelt neue Technologien für die Rehabilitation von Menschen mit einer neurologischen Erkrankung (z.B. Schlaganfall, Parkinson). Dabei fokussiert sie auf die Wiederherstellung von sensomotorischen Beeintr?chtigungen, die Empfindungen (sensorisch) und die F?higkeit zur Muskelbewegung (motorisch) betreffen. Dabei nutzen die Forschenden Roboter, tragbare Sensortechnik und Neurobildgebung, um Menschen mit neurologischen Verletzungen zu unterstützen. Zum Beispiel lernen Betroffene mittels Hand-Exoskelett, ihre Hand wiederzubewegen.
Das Labor für sensomotorische Systeme von Robert Riener entwickelt neue Behandlungsans?tze, bei denen Roboter Menschen mit einer neuromuskul?ren Beeintr?chtigung darin unterstützen, ihre Bewegungsf?higkeit wiederzuerlangen. Diese Ans?tze der Rehabilitationsrobotik umfassen sowohl individuelle Therapien neurologischer Erkrankungen und Beeintr?chtigungen als auch Ger?te zur Unterstützung im Alltag. Zudem befasst sich das Labor mit Techniken zum Studium des Bewegungslernens und Verbesserung der Leistungsf?higkeit im Sport. In den Laborr?umlichkeiten des GLC-Geb?udes testet die Gruppe Exoskelette für die Armtherapie, tragbare Exosuits für die Bewegungsunterstützung, Messvorrichtungen im Klettersport sowie Roboterbetten zur Verbesserung des Schlafs.
Das Labor für Labor for Medizinische Mikrosysteme von Simone Schürle-Finke entwickelt diagnostische und therapeutische Systeme im Nano- und Mikrobereich. Zum einen entwickeln die Forschenden Instrumente, mit denen sich Krankheitsmechanismen auf zellul?rer Ebene und ?in vitro? untersuchen lassen, also ausserhalb lebender Organismen und in kontrollierten Labor-Umgebungen. Zum anderen entwickeln sie reaktionsf?hige Mikro- und Nanosysteme zur minimalinvasiven Diagnose oder Behandlung von Krankheiten. Das sind winzige technologische Systeme, die sich z.B. zur Früherkennung von Krankheiten eignen.
Das Labor für Angewandte Mechanobiologie von Viola Vogel nutzt neuste Erkenntnisse aus der molekularen Mechanobiologie für medizinische Anwendungen mit einem Fokus auf der regenerativen Medizin. Die Gruppe erforscht, wie die Zellen im K?rper auf physikalische Faktoren wie mechanische Kr?fte und Materialeigenschaften reagieren. Dabei untersucht sie auch, wie diese Kr?fte gesunde und krankhafte Abl?ufe im K?rper ver?ndern. Die Gruppe nutzt mechanobiologische Konzepte zudem, um m?gliche Ursachen von heute unheilbaren, entzündungsbedingten degenerativen Erkrankungen oder Krebs zu erkl?ren.
Die Forschungsgruppe für Verbraucherverhalten von Michael Siegrist untersucht das Verhalten von Konsumentinnen und Konsumenten. Die Gruppe erforscht die Wahrnehmung, die Akzeptanz und das Verhalten von Verbraucherinnen und Verbrauchern in Bezug auf neue Technologien, Lebensmittel und die Umwelt. Ein Fokus liegt dabei auf Entscheidungen über gesundes und ungesundes Konsumverhalten. Die Einstellung der Verbraucherinnen und Verbraucher zu neuen Lebensmitteltechnologien (z. B. Gentechnik, Nanotechnologie) beeinflusst schliesslich die Verbraucherakzeptanz und die Bedenken der ?ffentlichkeit.
Im Labor für Magnetresonanztomographie widmet sich die Gruppe für Magnetresonanztechnologie und -methoden von Klaas Prüssmann der Verbesserung der magnetischen Resonanz (MRT) für die biomedizinische Forschung und ihrer Anwendung im Gesundheitswesen. MRT ist ein bildgebendes Verfahren, das Einblick ins K?rperinnere erm?glicht. Zu den Schwerpunkten geh?ren Hochfeld-MRT, um klarere Bilder zu erzeugen, dynamische MR-Bildgebung, damit Patient:innen bei der Untersuchung nicht so lange still liegen müssen, sowie spezielle Sensoren und Software, die MR-Bilder noch genauer machen.
Im Labor für Biomedizinische Bildgebung entwickelt die Gruppe für Kardiovaskul?re Magnetresonanz von Sebastian Kozerke neue Ans?tze der Bildgebung, um die Diagnose und Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu verbessern. Dazu kombiniert sie bildgebende Verfahren wie Magnetresonanztomographie und Spektroskopie mit Computermodellierung und Künstlicher Intelligenz. So entwickelt die Gruppe eine Anwendung für Niederfeld-MRT, die einfacher und günstiger ist und die MRT-Bildgebung für Herz-Kreislauf-Patient:innen erschliesst, die bisher kaum Zugang zu dieser Untersuchungsmethode hatten.
Im Labor für R?ntgenbildgebung arbeitet die Gruppe von Marco Stampanoni an neuartigen r?ntgenbasierten Instrumenten und Methoden für die nicht-?invasive Untersuchung von Proben auf verschiedenen L?ngenskalen, von einzelnen Zellen bis hin zum Menschen. Die Gruppe entwickelt haupts?chlich an modernsten Synchrotronanlagen und übertr?gt die neuartigen Technologien auf konventionelle R?ntgenquellen. Im Labor im GLC-Geb?ude erforscht die Gruppe neuartige r?ntgenbasierte radiologische Methoden für eine bessere Diagnostik in der klinischen Anwendung.
Die Translational Neuromodeling Unit (TNU) von Klaas Enno Stephan nutzt neuste Sensoren, um die winzigen Magnetfelder zu messen, die bei neuronaler Aktivit?t im Gehirn entstehen. Die Anwendung dieser Sensoren – so genannte optisch gepumpte Magnetometer (OPM) – macht die Messung der Hirnaktivit?t komfortabel, da sich eine Versuchsperson frei bewegen kann. Weiter entwickelt die TNU mathematische Modelle von Hirnfunktionen – sogenannte Computational Assays –, welche die genauere Erkennung psychiatrischer und psychosomatischer Erkrankungen sowie individuelle Behandlungen erm?glichen sollen.
Das Labor für Biosensoren und Bioelektronik von Janos V?r?s entwickelt neue elektronische Biosensoren, um Diagnosen direkt an dem Einsatzort, wo sie gebraucht werden, und die Sequenzierung einzelner Proteine zu erm?glichen. Zudem betreibt das Labor Grundlagenforschung im Bereich der Mechanobiologie von Einzelzellen und der Neurowissenschaften. Sie bauen kontrollierte neuronale Netzwerke auf Anordnungen von Mikroelektroden, um zu verstehen, wie das Gehirn Informationen verarbeitet und speichert. Sie nutzen die gewonnenen Erkenntnisse, um menschliche In-vitro-Modelle von Erkrankungen des Nervensystems zu erstellen, so dass sie diese Krankheiten ausserhalb des lebenden Organismus erforschen k?nnen.
Die Digital Trial Intervention Platform (dTIP) ist eine Technologieplattform der ETH Zürich für medizinische Humanforschung. Die Plattform dient dem Ziel, Erkenntnisse aus der Forschung in neue medizinische L?sungen umzusetzen. Die Plattform stellt ETH-Forschenden Infrastruktur und Know-How zur Verfügung, damit sie neuartige Behandlungsans?tze auf Wirksamkeit, Sicherheit und Anwendung in der Praxis testen k?nnen. Das dTIP-Team unterstützt Forschende sowohl bei der Durchführung der klinischen Studien, die strenge wissenschaftliche Standards einhalten müssen, als auch bei regulatorischen Fragen zu den Rahmenbedingungen. Der Standort im GLC-Geb?ude verfügt über zwei hochmoderne R?ume für klinische Tests sowie Laborr?ume zur Vor- und Nachbereitung von klinischer Testung. Zu den Dienstleistungen des dTIP geh?ren auch klinisches Projektmanagement, Datenmanagement und ein umfassendes Studienmanagement vor Ort. Den Vorsitz des Steuerungskomitees hat J?rg Goldhahn inne.
Im GLC-Geb?ude befinden sich auch R?ume für die gesundheitswissenschaftliche und medizinische Ausbildung: Neben sechs Seminarr?umen ist ein innovatives Lernzentrum eingerichtet:
Das Skills Lab @ETH bietet Medizinstudierenden seit Sommer 2023 einen praxisorientierten Lern- und ?bungsraum. Hier k?nnen sie grundlegende medizinische F?higkeiten erlernen und verbessern. Ein typisches Beispiel ist der Einführungskurs in die Schilddrüsen- und Hals-Sonographie, der die Anwendung der Ultraschalltechnik vermittelt. Weitere Kurse umfassen die ultraschallgesteuerte Venenpunktion, einen N?hkurs sowie das Anlegen peripherer Katheter, um Infusionen im Unterarm oder an der Hand intraven?s zu verabreichen. Bei dem meisten Kursen lernen die Studierenden mit und von fortgeschrittenen Studierenden. Die R?ume des Skills Lab im GLC sind mit modernen Ger?ten wie Liegen für Patient:innen, station?ren Ultraschallger?ten, mobilen Butterfly IQ Ultraschallger?ten und weiterem Material ausgestattet. Bei Bedarf steht ein zus?tzlicher Untersuchungsraum zur Verfügung.