USA fördern quantengestützte Ansätze für prädiktive präklinische NAMs zur Toxizitäts- und Sicherheitsbewertung
Die National Institutes of Health (NIH) haben einen Wettbewerb mit der Bezeichnung „Qu-SAFE“ gestartet, mit dem quantenbasierte Sensorik in NAMs-basierte Toxizitätstests integriert werden sollen.
KI-Idee für die Integration von quantenbasierten Sensorsystemen in NAMs.
Quantenbasierte Sensorsysteme in Toxizitätstests sind hochentwickelte Messwerkzeuge, die biologische oder chemische Schadstoffe (Toxine) auf molekularer und zellulärer Ebene zerstörungsfrei und mit extrem hoher Empfindlichkeit nachweisen können. Diese Technologie nutzt die quantenmechanischen Eigenschaften von kleinsten Teilchen – meist den Spin (Eigendrehimpuls) von Elektronen.
Da z.B. Schadstoffe wie freie Radikale, Schwermetalle oder Toxine ein winziges, eigenes magnetisches Moment besitzen, verändert das Magnetfeld dieser Stoffe den Spin des Sensors, der mit einem Laser angeregt wird fluoresziert und dadurch innerhalb der lebenden Zellen detektiert werden kann. Zellabläufe können so über lange Zeiträume live überwacht werden, ohne die Zelle zu manipulieren oder zu zerstören. Anwendungsbereiche gibt es bereits, z.B. in der Medizin. (1, 2)
Am 15. September haben die amerikanischen National Institutes of Health (NIH) den mit 7,1 Millionen US-Dollar dotierten Wettbewerb gestartet, der noch bis zum 25. Oktober 2026 läuft. Ziel es ist, mithilfe quantenbasierter Sensorik die Art und Weise zu verbessern, wie Arzneimittel und Chemikalien in menschenrelevanten Labor-Modellen auf Toxizität und Sicherheit getestet werden.
Ausführliche Informationen:
(1) Rheinland-Pfälzische Technische Universität (RPTU) (2025). Erkrankungen des Nervensystems mittels Quantensensoren besser verstehen: Carl-Zeiss-Stiftung fördert RPTU. 19.11.2025. https://alumni.rptu.de/aktuelles/erkrankungen-des-nervensystems-mittels-quantensensoren-besser-verstehe/
(2) Fraunhofer-Gesellschaft (2026). Neue Chancen für die Medizin durch Quantensensorik. https://www.fraunhofer.de/de/forschung/aktuelles-aus-der-forschung/quantentechnologien/quantensensorik.html
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