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Health Electronics Summit 2025

Quantensensorik: Per Diamant in die Zukunft der Diagnostik

28. August 2025, 3:30 Uhr | Ute Häußler

Dr. Michael Stoebe ist Geschäftsfeldleiter Quantenbauelemente im Fraunhofer IAF und stellt auf dem »Health Electronics Summit« die Potenziale der diamantbasierten Quantensensorik für die Medizintechnik vor.

Diamantbasierte Quantensensoren erfassen Magnetfelder hochsensitiv und eröffnen neuartige diagnostische Möglichkeiten für die Medizintechnik. Auf dem »Health Electronics Summit« in Nürnberg zeigt Dr. Michael Stoebe vom Fraunhofer IAF, wie Quantensensorik die Diagnostik und Therapie verändern wird.

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Quantensensorik gilt als ein Schlüssel für die kommenden technologischen Entwicklungssprünge. Da sie Messungen mit unvergleichlicher Präzision ermöglicht und damit bisher unerreichbare biologische Signale detektieren kann, hält sie auch für die Medizintechnik vielversprechende Perspektiven bereit.

Auf dem »Health Electronics Summit« am 16. September in Nürnberg präsentiert Dr. Michael Stoebe vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF) in seinem Vortrag »Neuartige Einblicke für die Medizintechnik mit Quantensensorik« die neuesten Entwicklungen rund um diamantbasierte Quantensensoren – und skizziert deren Potential für nicht-invasive Diagnosemethoden.

Von Prinzipien in die klinische Praxis

Die diamantbasierte Quantensensorik, an der am Frauenhofer IAF geforscht wird, nutzt quantenmechanische Effekte an Stickstoff-Fehlstellen-Zentren in Diamantkristallen zur hochsensitiven Vektor-Messung von Magnetfeldern und eröffnet damit eine komplett neue Dimensionen der Signaldetektion.

Besonders interessant für die Medizintechnik ist die Möglichkeit, diese Signale nicht-invasiv zu erfassen – Muskel- und Nervenaktivitäten können damit auf der Haut erfasst werden. Auch die Analyse von Flüssigkeiten oder Gewebeproben ist ein vielversprechendes Feld, bei dem die Quantensensorik die bisherige Diagnostik um neuartige Messgrößen erweitern könnte.

Herausforderungen im klinischen Umfeld

Während im Labor bereits beeindruckende Nachweise erbracht wurden, liegt eine zentrale Herausforderung der Quantensensorik darin, Messungen auch in nicht abgeschirmten und variablen Umgebungen zuverlässig zu ermöglichen. So werden im Projekt »NeuroQ« des Fraunhofer IAF mit der Charité quantenbasierten Magnetfeldsensoren auf der Kopfhaut angebracht und sollen es gelähmten Menschen ermöglichen, ein Exoskelett deutlich präziser zu steuern - ohne den bisher notwendigen risikoreichen Eingriff am Gehirn. Dr. Michael Stoebe stellt zudem eine institutseigene Laservariante vor, die ebenfalls dazu beitragen soll, Quantensensoren stabiler und praktikabler außerhalb des Labors einzusetzen.

Quantentechnologien könnten die Medizintechnik in den kommenden Jahren ähnlich tiefgreifend verändern, wie es die Digitalisierung bereits getan hat. Ob bei der präzisen Erfassung neuronaler Signale, der besseren Charakterisierung von Gewebe oder der Entwicklung tragbarer Diagnosesysteme – das Potenzial, Diagnostik und Therapie auf eine neue Stufe zu heben, ist groß. Mit seinem Vortrag gibt Dr. Stoebe einen aktuellen Überblick über den Stand der Forschung, die Transferaktivitäten in die Praxis sowie über die Innovationsschritte, die in naher Zukunft zu erwarten sind. (uh)