Biomedizinische Elektronik

Oliver Hayden

Oliver Hayden studierte Biochemie an der Universität Wien, Österreich, wo er 1999 promovierte. Nach seiner Arbeit als Postdoc an der Harvard University, USA, und der Habilitation für Analytische Chemie an der Universität Wien verließ er die Universität, um seine Interessen in der industriellen Forschung zu verfolgen. Im IBM Forschungslabor Zürich, Schweiz, arbeitete er an an Post-CMOS-Technologien und wechselte in der Folge zu Siemens Erlangen, Deutschland, wo er an verschiedenen medizinischen Technologien arbeitete, wie z.B. an organischer Elektronik für die Bildgebung und der In Vitro Diagnostik von Blutzellen. Im Jahr 2017 kehrte er an die Universität zurück und wurde zum Ordinarius des Heinz-Nixdorf-Lehrstuhl für Biomedizinische Elektronik berufen. Im März 2019 übernahm er zusätzlich als Direktor die Leitung des TranslaTUMs.

 

Forschungsschwerpunkte

Die In Vitro Diagnostik umfasst Medizinprodukte zur Untersuchung von Patientenproben im Zentrallabor und patientennah mit Hilfe von Point-of-Care-Tests. Die damit verbundene Probenlogistik und Präanalytik schränkt jedoch die Untersuchung lebender Biomarker in beiden Anwendungsfeldern für die Routine ein. Dabei zeigen Zellen als kleinste integrale Einheit des Lebens eine Vielzahl von Funktionen mit hoher Relevanz für die klinische und präklinische Diagnostik. Der Heinz-Nixdorf-Lehrstuhl für Biomedizinische Elektronik entwickelt daher neue Methoden zur Zellfunktionsdiagnostik, um funktionale Biomarker über unterschiedlichste Zeitkonstanten für Routineanwendungen zugänglich zu machen. Um unsere Ziele zu erreichen, versuchen wir ein tiefes Verständnis für Workflows und Biomarker zu gewinnen, um unsere interdisziplinären Forschungsprojekte mit einem Netzwerk von akademischen, klinischen und industriellen Partnern zu bearbeiten.

Derzeit setzen wir elektronische, optische und magnetische Sensoren für die funktionale Zelldiagnostik ein. Mikrofluidik dient uns dabei als Methodik, um Zellen und Zellaggregate präzise zu führen. Die Projekte CellTIVITY und CellFACE sind Kerntechnologien des Lehrstuhls, um magnetische bzw. bildgebende Durchflusszytometrie mit minimaler oder sogar ohne Probenvorbereitung zu realisieren. Langfristige In-vitro-Zellversuche werden in den Projekten CellTEST und CellLEGO entwickelt, wo wir hochdurchsatzfähige Methoden für die Diagnostik von Patientenproben und die präzise Kontrolle der Zell-Zell-Interaktionen in 3D entwickeln. Im Vordergrund steht jedoch immer ein lösungsorientierter und weniger ein technologieorientier Forschungsansatz für eine Translation von Technologie und Teams.

TranslaTUM ermöglicht es dem Lehrstuhl, eine einzigartige Zusammenarbeit zwischen den Ingenieurswissenschaften, präklinischen und klinischen Anwendern aufzubauen. Wir vertreten eine offene Forschungskultur als Grundlage einer unternehmerischen Technischen Universität. Gleichzeitig sehen wir uns am Standort des Campus des Klinikums rechts der Isar als Vermittler zwischen Klinik, Industrie, akademischen Gruppen und jungen Talenten, die Start-Ups anstreben.

Studenten, die sich für eine Mitarbeit in unserem Team am TranslaTUM interessieren, haben die Möglichkeit, in interdisziplinären Teams zu arbeiten und mit verschiedenen Forschungsgruppen und Organisationen in Kontakt zu treten, was es ihnen ermöglicht, eine breite Kompetenz für eine Karriere in der Medizintechnik zu entwickeln. Um junge Talente in ihrer Entscheidung für den thematischen Schwerpunkt Medizintechnik zu unterstützen, bieten wir den Studierenden Forschungsprojekte mit Industriepartnern und Curricula mit Industriedozenten an.

Wichtige Auszeichnungen

  • Europäischer Erfinderpreis (2017)
  • AMA Innovationspreis (2016)
  • Siemens NTF Preis für medizinische Bildgebungspatente (2013)
  • Young Investigator Award der Gesellschaft Österreichischer Chemiker (2002)

 

Ausgewählte Publikationen

  • Hefele M., Wirths W., Brischwein M., Grothe H., Kreupl F., Wolf B.: Measuring fluorescence-lifetime and bio-impedance sensors for cell based assays using a network analyzer integrated circuit. Biosensors & Bioelectronics. 2018 Sep 13; doi: 10.1016/j.bios.2018.09.053. [Epub ahead of print]
  • Maas M.B, Brischwein M., Los P., Perold W.J., Dicks L.: Evaluating non-linear impedance excitation as detection method for biosensors. IEEE Transactions on Nanotechnology. 2018, PP(99):1-1, DOI: 10.1109/TNANO.2018.2864572
  • Ugele M., Weniger M., Stanzel M., Bassler M., Krause S.W., Friedrich O., Hayden O.,5, Richter L.: Label-Free High-Throughput Leukemia Detection by Holographic Microscopy. Adv Sci (Weinh). eCollection, 2018 Oct 11;5(12):1800761. doi: 10.1002/advs.201800761.
  • Brischwein M., Wiest J.: Microphysiometry. In: Bioanalytical Reviews. Springer, Berlin, Heidelberg, 2018
  • Ugele M., Weniger M., Leidenberger M., Huang Y., Bassler M., Friedrich O., Kappes B., Hayden O., Richter L.: Label-free, high-throughput detection of P. falciparum infection in sphered erythrocytes with digital holographic microscopy. Lab Chip. 2018 Jun 12;18(12):1704-1712. doi: 10.1039/c8lc00350e.
  • Reisbeck M., Richter L., Helou M.J., Arlinghaus S., Anton B., van Dommelen I., Nitzsche M., Baßler M., Kappes B., Friedrich O., Hayden O.: Hybrid integration of scalable mechanical and magnetophoretic focusing for magnetic flow cytometry. Biosens Bioelectron. 2018 Jun 30;109:98-108. doi: 10.1016/j.bios.2018.02.046. Epub 2018 Mar 15.
  • Barnkob R., Nama N., Ren L., Huang T. J., Costanzo F., and Kähler C. J.: Acoustically Driven Fluid and Particle Motion in Confined and Leaky Systems, Phys Rev Applied, 2018, 9, 014027
  • Reisbeck M., Helou M.J., Richter L., Kappes B., Friedrich O., Hayden O.: Magnetic fingerprints of rolling cells for quantitative flow cytometry in whole blood. Scientific reports. 2016;6:32838.
  • Hayden O.: One Binder to Bind Them All. Sensors. 2016;16(10):1665.
  • Wirth R., Ugele M., Wanner G.: Motility and Ultrastructure of Spirochaeta thermophila. Front Microbiol. eCollection, 2016 Oct 14;7:1609.
  • Wiest J, Namias A, Pfister C, Wolf P, Demmel F, Brischwein M.: Data Processing in Cellular Microphysiometry. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2016, 63:2368-2375