Schwerpunkte der wissenschaftlichen Arbeiten des Instituts bilden die Identifizierung, Symptomatik, Wirkungsmechanismen und Modalitäten der toxischen Fremdstoffkonzentrationen. Weiter bestehen umfangreiche langjährige Erfahrungen bei der Klassifizierung morphologischer Besonderheiten sowie biomechanischer Analyse unter schiedlicher Formen der Gewalteinwirkung sowie der Verbesserung der technischen Dokumentation von Verletzungsfolgen mit unterschiedlichen bildgebenden Verfahren. Weitere Forschungsfelder sind u.a. die interdisziplinäre Vernetzung psychiatrischer bzw. sozialwissenschaftlicher Suchtforschung mit der Rechtsmedizin.

Am Institut für Mikrosystemtechnik forschen Ingenieure und Physiker an aktuellen Themen der Mikro‐, Nano- und Biointegration. In enger Zusam‐ menarbeit mit Partnern aus der Medizin, Biologie und Materialwissenschaf‐ ten werden für die Medizintechnik intelligente Implantate, Lab‐on‐a‐Chip, Organ‐on‐a‐Chip und drahtlose low‐power Sensor‐ und Aktuatorsysteme entwickelt. Beispiele hierzu sind Mikro‐Konnektoren für die Regeneration des Rückenmarks, Mikroanalytik‐ und Biosensor‐Systeme für die Diagnostik, Bioreaktoren für die Kultivierung von Tumoroiden oder „Engineered Heart Tissue“ zum Screening von Wirkstoffen und Funkelektroden zur drahtlosen Ableitung von Biosignalen. Auf 650 m² Technologie‐ und Reinraumfläche mit allen notwendigen Anlagen für die Mikrostrukturierung und Mikrochip‐Herstellung stehen Verfahren für die Silizium‐, Glas‐ und Polymerbearbeitung mit zugehörigen Mikrofluidik‐ und Photonik‐Laboren zur Verfügung. Die Forschungsinfrastruktur für die Co‐Integration von Photonik und Elektronik „ForLab HELIOS“ im Verbund mit der Universität Hamburg wird mit 5,2 Mio. Euro Förderung vom BMBF ausgebaut.

Das Institut hat einen seiner Schwerpunkte in der Entwicklung, der Testung und Bewertung von orthopädischen Implantaten, speziell von Gelenkendoprothesen und Osteosynthesematerialien. Hierzu ist in den Laboren des Instituts eine umfangreiche Infrastruktur vorhanden, mit der alle Phasen der Entwicklung orthopädischer Implantate unterstützt werden können. Die Analyse von klinisch versagten Explantaten ist Grundlage für die Verbesserung der Langzeitstabilität und Lebensdauer neuer Implantate.

Wesentliche Forschungsschwerpunkte am Institut für Medizintechnische Systeme sind die computergestützte Behandlungsplanung und Entscheidungsunterstützung sowie Robotik, Navigation und Bildführung in der Medizin. Insbesondere beschäftigen wir uns mit Methoden und Systemen für Tumorbehandlungen, beispielsweise für die robotergestützte Strahlentherapie. Grundlage sind vor allem mathematische multikriterien Optimierungsprobleme, Algorithmen zur Detektion von Organbewegungen und Deformationen, Verfahren aus Robotik und Navigation, sowie Methoden zur Klassifikation und Prädiktion von Signalen und Zeitreihen.

Arbeitsschwerpunkte liegen in den Bereichen Zellkulturtechnik/Tissue Engineering, in enger Kooperation mit Arbeitsgruppen des UKE (u.a. Prof. Dr. M. Amling, Prof. Dr. U. Schumacher). Gemeinsam mit Prof. Morlock wird das „Cell‐Service‐Center“ betrieben, zu dessen Kernaufgabe Dienstleistungen wie Biokompatibilitätstests sowie Testung und Eignungsprüfung von Geräten/Sensoren für Messungen an Zellen oder Zellkulturen gehören. Herr Prof. Pörtner organisiert maßgeblich die FMTHH Ringvorlesung “Regenerative Medizin – TIssue Engineering” an der TUHH.