{"id":33610,"date":"2026-04-09T08:45:00","date_gmt":"2026-04-09T06:45:00","guid":{"rendered":"https:\/\/fmd-insight.de\/?p=33610"},"modified":"2026-04-08T14:26:04","modified_gmt":"2026-04-08T12:26:04","slug":"chip-happens-podcast-staffel-3-folge-8-smarte-muskeln-und-gedankengesteuerte-prothesen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/news\/360-mikroelektronik\/chip-happens-podcast\/chip-happens-podcast-staffel-3-folge-8-smarte-muskeln-und-gedankengesteuerte-prothesen\/","title":{"rendered":"#Chip Happens-Podcast: Staffel 3, Folge 8<\/strong> | Smarte Muskeln und gedankengesteuerte Prothesen"},"content":{"rendered":"\n

Gro\u00dfe Probleme brauchen h\u00e4ufig ziemlich kleine Helfer. Der Podcast \u00bbChip Happens \u2013 Kleine Dinge, die alles ver\u00e4ndern\u00ab von Chipdesign Germany<\/strong> zeigt, wie Mikroelektronik und Chipdesign dabei helfen k\u00f6nnen, die dr\u00e4ngenden Fragen unserer Zeit anzugehen \u2013 jederzeit nachvollziehbar und alltagsnah. Das Format richtet sich an alle, die verstehen wollen, wie Technik im Hintergrund wirkt und dennoch zentrale Weichen stellt. Kluge K\u00f6pfe aus der Branche sprechen hierf\u00fcr mit Moderator Sven Oswald \u00fcber ihre faszinierenden Geschichten, geben \u00fcberraschende Einblicke und zeigen hautnah die vielen M\u00f6glichkeiten, die unser Fachbereich bietet. In der dritten Staffel \u00bbMikroelektronik for Life\u00ab<\/strong> dreht sich alles um die Anwendung im Gesundheitsbereich. Von intelligenter Diagnostik \u00fcber Wearables bis hin zu datengetriebener Medizin.<\/p>\n\n\n\n

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Staffel 3, Folge 8 | Smarte Muskeln und gedankengesteuerte Prothesen<\/h2>

In der achten Folge<\/strong> der aktuellen Staffel von \u00bbChip Happens\u00ab<\/strong> geht es um die Zukunft moderner Prothesen sowie um neuartige Health-Ans\u00e4tze wie smarte, biologisch inspirierte Muskeln. Die Episode zeigt, wie mit Hilfe mikroelektronischer Systeme bereits heute Bewegungsabl\u00e4ufe unterst\u00fctzt werden und welche H\u00fcrden auf dem Weg zu intuitiv steuerbaren, nahezu \u201e \u00bbnat\u00fcrlichen\u00ab Prothesen bestehen. Gespr\u00e4chspartner ist Michael Friedrich Russold<\/strong>, Bereichsleiter Forschung und Entwicklung beim Prothetikunternehmen Ottobock<\/a><\/strong>, der Einblicke in Entwicklung, Funktionsweise und Zukunftsperspektiven mechatronischer Prothesen gibt.<\/p>\n

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Worum geht es in der Folge?<\/h2>\n\n\n\n
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Michael Friedrich Russold \u00fcber mechatronische Prothesen<\/h3><\/span><\/th>\n <\/tr>\n \n

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Situation:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Moderne Prothesen haben sich von rein mechanischen Hilfsmitteln zu komplexen mechatronischen Systemen entwickelt. Sie kombinieren mechanische Komponenten mit Sensorik, Aktuatoren und mikroelektronischer Steuerung, um Bewegungsabl\u00e4ufe m\u00f6glichst funktional nachzubilden. Insbesondere im Bereich der unteren Extremit\u00e4ten erm\u00f6glichen mikroprozessorgesteuerte Kniegelenke bereits seit Jahrzehnten eine adaptive Unterst\u00fctzung beim Gehen.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Problemstellung:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Trotz technologischer Fortschritte bleibt die Interaktion zwischen Mensch und Prothese eingeschr\u00e4nkt. Bewegungen m\u00fcssen h\u00e4ufig bewusst und sequenziell gesteuert werden, insbesondere bei Armprothesen mit mehreren Freiheitsgraden. Gleichzeitig fehlt ein nat\u00fcrliches sensorisches Feedback, sodass Anwenderinnen und Anwender visuell kontrollieren m\u00fcssen, wie stark sie greifen oder welche Position die Prothese einnimmt. Die begrenzte Anzahl verf\u00fcgbarer Steuersignale sowie die fehlende Integration in das menschliche K\u00f6rpergef\u00fchl stellen zentrale Herausforderungen dar.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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L\u00f6sungsans\u00e4tze \/ Innovationspotenziale:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Aktuelle Systeme nutzen elektrische Muskelsignale (Elektromyographie EMG), um Prothesen zu steuern. Mikroelektronik erm\u00f6glicht dabei die Verarbeitung dieser Signale und die Anpassung von Bewegungen in Echtzeit. Zuk\u00fcnftige Entwicklungen zielen darauf ab, mehr und qualitativ bessere Steuersignale zu erfassen, um mehrere Gelenke gleichzeitig und intuitiver steuern zu k\u00f6nnen. Parallel dazu wird an neuen Schnittstellen gearbeitet, die eine direktere Kommunikation zwischen Nervensystem und Prothese erm\u00f6glichen, etwa durch implantierte Sensorik. Durch Fortschritte in der Rechenleistung bei gleichzeitig sinkendem Energieverbrauch er\u00f6ffnen sich zus\u00e4tzliche M\u00f6glichkeiten f\u00fcr lernf\u00e4hige und adaptive Systeme.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Weiterer Forschungs-\/ Entwicklungsbedarf:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Die gr\u00f6\u00dfte Herausforderung liegt weiterhin in der biokompatiblen und langfristig stabilen Schnittstelle zwischen Mensch und Technik. Das Erfassen und Zur\u00fcckspielen von Signalen in hoher Qualit\u00e4t erfordert ein tiefes Verst\u00e4ndnis der neuronalen Kommunikation sowie L\u00f6sungen, die vom K\u00f6rper akzeptiert werden. Dar\u00fcber hinaus sind Fragen der Energieversorgung, Miniaturisierung und Alltagstauglichkeit entscheidend f\u00fcr eine breite Anwendung.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n <\/table>\n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n\n\n

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Smarte Muskeln und biohybride Systeme<\/h3><\/span><\/th>\n <\/tr>\n \n

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Situation:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Neben klassischen mechatronischen Ans\u00e4tzen wird bei Ottobock auch an biologisch inspirierten oder biohybriden Aktuatoren geforscht. Dabei kommen Muskelzellen zum Einsatz, die beispielsweise in robotischen Systemen als Antrieb dienen k\u00f6nnen. Erste Anwendungen existieren bereits im Bereich kleiner, experimenteller Robotiksysteme.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Problemstellung:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Biologische Muskeln bieten zwar Vorteile wie hohe Energieeffizienz und leise Bewegungen, sind jedoch bislang nicht leistungsf\u00e4hig genug f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere Anwendungen. Zudem ist ihre Integration in technische Systeme komplex und erfordert neue Herstellungs- und Steuerungskonzepte.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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L\u00f6sungsans\u00e4tze \/ Innovationspotenziale:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Forschungsarbeiten zeigen, dass sich Muskelzellen durch gezielte Stimulation selbst \u00bbtrainieren\u00ab lassen und dadurch deutlich an Leistungsf\u00e4higkeit gewinnen. Solche Ans\u00e4tze k\u00f6nnten langfristig zu flexibleren und energieeffizienteren Aktuatoren f\u00fchren, die mehr Leistung erbringen k\u00f6nnen. In Kombination mit gezielter\u00a0 Steuerung (mit Hilfe mikroelektronischer L\u00f6sungen) er\u00f6ffnen sich Perspektiven f\u00fcr v\u00f6llig neue Prothesen- und Robotiksysteme.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Weiterer Forschungs-\/Entwicklungsbedarf:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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F\u00fcr eine praktische Anwendung m\u00fcssen biohybride Systeme weiter skalierbar, stabil und kontrollierbar gebaut werden k\u00f6nnen. Zudem sind Fragen der Integration in bestehende technische Plattformen sowie regulatorische und ethische Aspekte weiterhin zu kl\u00e4ren.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n <\/table>\n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n\n\n

Im Zusammenspiel zeigen beide Themenfelder, wie Mikroelektronik als Schl\u00fcsseltechnologie die Weiterentwicklung medizinischer Assistenzsysteme vorantreibt. Fortschritte in der Signalverarbeitung, Energieeffizienz und Systemintegration k\u00f6nnten dazu beitragen, Prothesen k\u00fcnftig deutlich intuitiver und leistungsf\u00e4higer zu machen.
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Hier geht es zur achten Folge der dritten Staffel – (Spotify)<\/h2>\n\n\n\n