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Wenn ein Kind mit Halsschmerzen und Schluckbeschwerden und einem entzündeten Rachen zum Kinderarzt geht, dann kann es sein, dass es unter einer «Streptokokken-Angina» leidet. Auslöser dieser Infektion sind Bakterien. In einem solchen Fall können Antibiotika die Schmerzen lindern und die Krankheitsdauer verkürzen. Nur muss zuerst ein Test nachweisen, dass tatsächlich die Streptokokken-Bakterien die Erkrankung auslösten.
Bis das Testresultat vorliegt, dauert es in der Regel ein bis zwei Tage. Wartet der Kinderarzt mit der Verschreibung von Antibiotika solange ab, besteht das Risiko, dass Komplikationen auftreten. Ein Antibiotikum vorbeugend zu verschreiben, ist aber mit Blick auf mögliche Resistenzen nicht optimal.
Hilfreich wäre ein zuverlässiger Schnelltest, den Ärztinnen und Ärzte in ihrer Praxis anwenden können. Einen solchen Test gibt es bis heute nicht. Das molekularbiologische Verfahren, das die Bakterien schnell und zuverlässig nachweisen kann, setzt eine ausgebaute Labortechnik voraus.
Im vergangenen Herbstsemester haben sich 16 Studierende der Medizin und der Maschineningenieurwissenschaften in einer gemeinsamen Lehrveranstaltung von Universität Zürich und ETH Zürich dem Problem angenommen. Sie erarbeiteten konzeptionelle Lösungsansätze, wie sich ein solcher Schnelltest realisieren liesse.
Leiter der Lehrveranstaltung ist Vartan Kurtcuoglu, Assistenzprofessor für experimentelle und rechnergestützte Physiologie an der UZH und Dozent am Department Maschinenbau und Verfahrenstechnik der ETH Zürich. Er ist überzeugt: «Auf Studierende wirkt es sehr motivierend, wenn sie relevante und aktuelle Aufgaben aus Forschung und Anwendung lösen können.»
Diese Motivation ist wichtig, denn der Kurs führt Studierende aus dem Medizin- und dem Ingenieurstudium zusammen und ist intensiv, erläutert Kurtcuoglu. Die Studierenden arbeiten in Paaren und Gruppen, in denen beide Disziplinen vertreten sind. Auf diese Weise lernen sie, was es braucht, damit Kolleginnen und Kollegen aus einem anderen Forschungsgebiet ihr Fachwissen verstehen und anwenden können.
«Die Studierenden erkennen, dass sie in einem interdisziplinären Projekt genug Zeit aufwenden müssen, um sich in die Fachsprache und die Denk- und Forschungsansätze der anderen Disziplin hineinzuversetzen», sagt Kurtcuoglu, der die interdisziplinäre Veranstaltung im vergangenen Jahr zum zweiten Mal angeboten hat.
Offene Fragen oder Begriffe gelte es gleich zu Beginn zu klären. Zuweilen entpuppten sich scheinbar selbstverständliche Begriffe wie «Spannung» oder «Turbulenz» als Stolpersteine, wenn Mediziner und Ingenieure zusammen ein Projekt angehen.
Vartan Kurtcuoglu forscht seit Jahren als Grenzgänger zwischen Medizin und Ingenieurwissenschaft. Das Spezialgebiet des studierten ETH-Maschinenbauers sind Computermodelle für medizinische Anwendungen. Aktuell entwickelt er unter anderem Modelle für Transportprozesse in der Niere.
Kurtcuoglu leitet die Interface Group am Physiologischen Institut der UZH, die Ingenieurtechnik mit biologischer Forschung und Medizin verbindet. Damit Computermodelle in der Biomedizin wirklich zum Werkzeug der Erkenntnis werden, müssen sie relevante, ungelöste Fragen der Biologen und Mediziner beantworten, ist Kurtcuoglu überzeugt.
Es waren solche Erfahrungen, die Kurtcuoglu auf die Idee brachten, sein Wissen über interdisziplinäre Projekte an Studierende weiterzureichen. Zusammen mit Mirko Meboldt, Professor für Produktentwicklung und Konstruktion an der ETH, und Oliver Ullrich, Professor für Anatomie an der UZH, arbeitete er das Konzept der Lehrveranstaltung aus. Dabei wurde das Team von der Hochschuldidaktik der Universität Zürich sowie den Lehr- und Multimediaspezialisten und dem Innovedum-Fonds der ETH Zürich unterstützt.
Die Teilnehmenden der Lehrveranstaltung haben die Möglichkeit, nach der Lehrveranstaltung weiter an ihrem Projekt zu arbeiten. Ihre Ergebnisse sollen sie allenfalls in einem Wissenschaftsjournal veröffentlichen oder in einer eigenen Firma zu einem Produkt weiterentwickeln.
