Der vietnamesische Wissenschaftler Nguyen Duc Thanh entwickelt mit 25 Millionen US-Dollar Forschungsgeldern neue Medizintechnik

Vom Impfpflaster zu einer neuen wissenschaftlichen Ehrung

Nguyen Duc Thanh, ein vietnamesischer Wissenschaftler an der University of Connecticut, wurde im März 2026 in die Connecticut Academy of Science and Engineering gewählt und gehört damit zu einem Jahrgang von 36 neuen Mitgliedern. Seine Forschung befasst sich mit drei konkreten medizinischen Problemen: wiederholten Impfterminen, schweren Knochenverletzungen und der Schwierigkeit, Chemotherapeutika zu Hirntumoren zu bringen.

Die Mitteilung vom 10. März der Akademie bestätigt seine Wahl unter die 36 neuen Mitglieder und führt ihn als Thanh Nguyen, außerordentlichen Professor für Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik sowie Fertigungstechnik an der University of Connecticut.

Nguyen, ein außerordentlicher Professor für Maschinenbau und Biomedizintechnik, hat der University of Connecticut seit seinem Eintritt im Jahr 2016 Forschungsgelder in Höhe von 25 Millionen US-Dollar eingeworben, wie die Universität mitteilt. Zu seinen Projekten gehören ein biologisch abbaubares Pflaster, das Impfstoffe in festgelegten Abständen freisetzen soll, und ein Ultraschallgerät, das Krebsmedikamenten helfen soll, ihr Ziel zu erreichen, bevor sie im Körper abgebaut werden.

Die Fördersummen umfassen mehrere sich überschneidende Bereiche seines Forschungsprogramms. Bis Oktober 2024 hatte seine Gruppe vier R01-Zuschüsse der US-amerikanischen National Institutes of Health im Wert von insgesamt mehr als 9,5 Millionen US-Dollar erhalten sowie zwei Förderungen der Bill and Melinda Gates Foundation in Höhe von zusammen 6,6 Millionen US-Dollar. Diese beiden Quellen machten damit rund 16,1 Millionen US-Dollar der umfassenderen Fördersumme aus.

Für Patienten ist das Ziel ganz praktisch: weniger Wege für Impfungen, bessere Unterstützung bei geschädigten Knochen und weniger Operationen zur Entfernung vorübergehend eingesetzter medizinischer Geräte. Diese Technologien befinden sich noch in der Forschung und Entwicklung. Einen Zeitplan für die reguläre Anwendung bei Patienten oder eine behördliche Zulassung nannte die Universität nicht.

Ein kleines Pflaster mit zeitgesteuerter Wirkstoffabgabe

Nguyens Impfpflaster ist ungefähr so groß wie die Spitze eines Daumens und verfügt über Hunderte Mikronadeln, die jeweils etwa so fein wie ein Haar sind. Die Nadeln enthalten ein Medikament oder einen Impfstoff und bestehen aus biologisch abbaubarem Material, das dem von chirurgischem Nahtmaterial ähnelt, das sich nach einer Operation auflöst.

Mikronadeln ermöglichen es, ihre Wirkstoffe durch die Haut abzugeben. Der Entwurf der Forschungsgruppe geht noch weiter: Er soll kontrollieren, wann die Wirkstoffe freigesetzt werden. Eine Anpassung der Struktur und Dicke des biologisch abbaubaren Materials verändert den Zeitablauf. So wird das Pflaster zu einem Abgabesystem mit integriertem Zeitplan.

Eine herkömmliche Impfserie kann erfordern, dass jemand mehrmals in eine Klinik zurückkehrt. Nguyens Ansatz soll mehrere Dosen mit einem einzigen Pflaster in den Körper einbringen, wobei sich das Material zu unterschiedlichen Zeitpunkten zersetzt und die Dosen freisetzt. Die Plattform wird außerdem für die Abgabe verschiedener Impfstoffe oder Medikamente weiterentwickelt.

Die zentrale technische Herausforderung besteht also nicht nur darin, eine kleine Nadel herzustellen. Ein brauchbares Pflaster muss den vorgesehenen Wirkstoff in der vorgesehenen Menge zum vorgesehenen Zeitpunkt abgeben. Die Forschung vereint Materialwissenschaft, die untersucht, wie sich Stoffe verhalten, und Biomedizintechnik, die technische Verfahren auf Probleme im Gesundheitswesen anwendet.

Warum weniger Impftermine wichtig sein könnten

Für Menschen, die weit entfernt von Gesundheitseinrichtungen leben, kann eine Impfung mit mehreren Terminen eine erhebliche Belastung bedeuten. Jeder weitere Besuch kann eine zusätzliche Fahrt, Transportkosten und Zeit kosten, die dann für die Arbeit oder familiäre Verpflichtungen fehlt. Ein Pflaster, das nach einmaligem Aufbringen eine geplante Impfserie abgeben kann, könnte diese Belastung verringern.

Menschen in abgelegenen Gemeinden zählen zu den Gruppen, denen die Technologie besonders zugutekommen könnte. Ein Abgabesystem, das die Zahl der Klinikbesuche senkt, könnte es Menschen erleichtern, eine Impfserie abzuschließen, wenn sie nur schwer medizinische Angebote erreichen oder spätere Termine im Blick behalten können.

Nguyens Forschung soll außerdem die Abhängigkeit von gekühlter Lagerung verringern. Viele Impfstoffe müssen beim Transport und bei der Lagerung bei einer genau kontrollierten Temperatur gehalten werden. Diese sogenannte Kühlkette erfordert Ausrüstung, Strom und eine gute Koordination. Wo die Gesundheitsinfrastruktur begrenzt ist, kann das schwierig sein.

Die beiden Förderungen der Gates Foundation in Höhe von insgesamt 6,6 Millionen US-Dollar unterstützen die Entwicklung von Pflastern, die mehrere Impfstoffe abgeben können. Die angestrebten Vorteile betreffen zwei Aspekte des Impfens, die Patienten gemeinsam erleben: den Transport des Impfstoffs in eine Gemeinde und die Sicherstellung, dass eine Person alle erforderlichen Dosen erhält.

Geschädigte Knochen bei der Heilung unterstützen

Nguyens Gruppe entwickelt außerdem ein biologisches Gerüst für schwere Verletzungen der langen Röhrenknochen, darunter der Oberschenkelknochen und das Schienbein. Bei ausgedehnten Schäden braucht der normale Heilungsprozess des Körpers möglicherweise zusätzliche Unterstützung, um den verletzten Bereich wieder aufzubauen.

Ein Gerüst ist eine Stützstruktur, die neuem Gewebe Raum zum Wachsen gibt. In diesem Projekt dient die Struktur nicht nur als Platzhalter: Sie soll elektrische Signale erzeugen, die die Knochenheilung fördern. Für die Arbeit wurde ein NIH-Zuschuss in Höhe von 2,1 Millionen US-Dollar vergeben.

Der Ansatz nutzt piezoelektrische Materialien, die bei Druck oder Verformung eine elektrische Ladung erzeugen können. Die Verbindung zwischen den physikalischen Eigenschaften eines Materials und einer biologischen Reaktion ist ein wiederkehrendes Thema in Nguyens Arbeit. Hier sollen elektrische Reize die Heilung unterstützen, während zugleich eine Struktur für die Regeneration bereitgestellt wird.

Das praktische Ziel ist, Verletzungen zu behandeln, die der Körper allein nur schwer heilt. Der Erfolg hängt davon ab, ob das Gerüst das Gewebewachstum unterstützt und sicher im Körper funktioniert. Deshalb sind die Auswahl und Gestaltung des Materials entscheidend für die Behandlung.

Mit Ultraschall Chemotherapie ins Gehirn bringen

Ein separates Projekt, das durch einen NIH-Zuschuss in Höhe von 2,16 Millionen US-Dollar gefördert wird, befasst sich mit einem biologisch abbaubaren Ultraschallgerät für die Behandlung von Hirntumoren. Das Gerät soll ins Gehirn implantiert werden und dabei helfen, Chemotherapeutika zu den Krebszellen zu bringen.

Das Gehirn verfügt über ein schützendes Filtersystem, die sogenannte Blut-Hirn-Schranke. Sie kontrolliert streng, welche Stoffe aus dem Blut ins Hirngewebe gelangen können. Dieser Schutz ist für die normale Gesundheit unverzichtbar, kann aber auch den Durchtritt von Medikamenten behindern, die einen Tumor behandeln sollen.

Ultraschall nutzt Schallwellen mit Frequenzen oberhalb des menschlichen Hörbereichs. Nguyens Projekt setzt diese Technologie ein, um die Wirkstoffabgabe zu unterstützen und den Zugang der Chemotherapie zu dem behandlungsbedürftigen Bereich zu verbessern.

Das Implantat soll sich im Körper zersetzen, nachdem es seine Aufgabe erfüllt hat. Ein vorübergehend eingesetztes Gerät, das sich auflöst, könnte eine spätere Operation zu seiner Entfernung überflüssig machen. Das Projekt befasst sich somit sowohl mit der Abgabe des Medikaments als auch mit dem weiteren Verbleib des Geräts.

Was die Fördersummen umfassen

Das R01-Programm der NIH unterstützt klar umrissene Gesundheitsforschungsprojekte. Bis Oktober 2024 hatte Nguyens Team vier solcher Förderungen im Wert von insgesamt mehr als 9,5 Millionen US-Dollar erhalten. Sie finanzieren Arbeiten in verschiedenen Bereichen seines biomedizinischen Forschungsprogramms und nicht nur eine einzelne Erfindung.

Drei konkret benannte Förderbeträge veranschaulichen die Bandbreite: 2,1 Millionen US-Dollar für die Reparatur langer Röhrenknochen, 1,5 Millionen US-Dollar für Mikronadeltechnologie und 2,16 Millionen US-Dollar für biologisch abbaubaren Ultraschall, der die Chemotherapie bei Hirntumoren besser zum Ziel bringen soll. Diese Beträge sind Teil der NIH-Gesamtsumme und kommen nicht zusätzlich zu ihr hinzu.

Die 6,6 Millionen US-Dollar der Gates Foundation stellen eine erhebliche Förderung für die Impfstoffabgabe dar. Zusammen mit den NIH-Zuschüssen belaufen sich die beiden Förderströme auf rund 16,1 Millionen US-Dollar. Die von der University of Connecticut genannte Summe von 25 Millionen US-Dollar umfasst die insgesamt eingeworbenen Forschungsgelder, seit Nguyen 2016 an die Universität kam.

Auf Grundlage dieser Angaben machen die Fördermittel der NIH und der Gates Foundation etwa 64 Prozent der Gesamtsumme von 25 Millionen US-Dollar aus, die Nguyen für die Universität eingeworben hat. Der Vergleich zeigt, wie viel des Programms auf diese beiden Quellen entfällt, während weitere Forschungsförderung in der umfassenderen Universitätssumme enthalten ist.

Von Da Nang zur Biomedizintechnik

Nguyen wurde 1984 in Da Nang in Zentralvietnam geboren. Er besuchte die spezialisierte Physikklasse A2 am Le Quy Don High School for the Gifted und wechselte anschließend in das Begabtenprogramm für Physik an der Hanoi University of Science and Technology.

Sein akademischer Weg führte später von der Mechanik und Luft- und Raumfahrttechnik zur biomedizinischen Technologie. So konnte er sein Wissen darüber, wie sich Materialien und physikalische Systeme verhalten, in die Forschung dazu einbringen, wie Geräte mit dem menschlichen Körper interagieren.

Die wichtigsten Stationen seiner Ausbildung und Forschungslaufbahn erstrecken sich über fast zwei Jahrzehnte:

• 2007: Abschluss an der Hanoi University of Science and Technology.
• 2008: Erhielt ein Stipendium der Vietnam Education Foundation für ein Promotionsstudium an der Princeton University.
• 2013: Schloss seine Promotion ab und arbeitete anschließend als Postdoktorand am Massachusetts Institute of Technology.
• 2016: Kam an die University of Connecticut und baute dort sein Forschungsprogramm auf.
• 2022: Wurde zum außerordentlichen Professor ernannt.
• 2024: Wurde zum Senior Member der US National Academy of Inventors gewählt.
• März 2026: Wurde in die Connecticut Academy of Science and Engineering gewählt.

An der University of Connecticut baute Nguyen ein Labor auf, das biomedizinische Forschung, Biomaterialien und Technologien auf Mikro- und Nanoskala vereint. Diese Bereiche kommen in Geräten zusammen, die klein genug sind, um einen Impfstoff durch die Haut abzugeben oder vorübergehend im Körper zu wirken.

Unternehmen gründen und Forschende ausbilden

Nguyen ist außerdem Mitgründer und Chief Technology Officer von PiezoBioMembrane, Inc. und SingleTimeMicroneedles, Inc. Die Unternehmen konzentrieren sich auf biologisch abbaubare piezoelektrische Therapien und Mikronadeltechnologie, mit der Impfserien durch eine einzige Verabreichung ermöglicht werden sollen.

Die Unternehmen eröffnen seiner Forschung einen Weg hin zu konkreten medizinischen Produkten. Um einen im Labor entwickelten Entwurf für den klinischen Einsatz weiterzuentwickeln, reicht es nicht aus, eine Idee nachzuweisen. Dazu gehört auch, Geräte zuverlässig herzustellen und ihre Leistung in der vorgesehenen Anwendung zu bewerten.

Nguyen werden mehr als 20 Patente im Bereich der Biomedizintechnik zugeschrieben. Seine Arbeit umfasst somit sowohl wissenschaftliche Untersuchungen als auch Erfindungen, die mit Blick auf mögliche Anwendungen entwickelt wurden.

Auch die Ausbildung gehört zum Programm. Nguyen hat mehr als 30 Doktoranden und Postdoktoranden betreut, darunter mehr als zehn vietnamesische Forschende. Ihre Arbeit verbindet die Projekte des Labors mit einer wachsenden Gruppe von Wissenschaftlern, die Erfahrungen in den Bereichen Materialien, medizinische Geräte und Wirkstoffabgabe sammeln.

Anerkennung für Erfindungen und Ingenieurwissenschaften

Nguyen erhielt 2017 einen NIH Trailblazer Award und wurde 2018 von SME als einer von 18 herausragenden Nachwuchsingenieuren im Fertigungsbereich ausgezeichnet. In Vietnam wurde er 2019 zu den zehn herausragenden jungen Persönlichkeiten des Landes gezählt.

2024 wurde er zum Senior Member der National Academy of Inventors ernannt. Die Organisation würdigt Erfinder, deren Patente und Forschung wesentlich zur Innovation beitragen.

Mit seiner Wahl im März 2026 in die Connecticut Academy of Science and Engineering erhielt er auch Anerkennung in dem Bundesstaat, in dem er arbeitet. Die 1976 gegründete Akademie berät die Regierung und die Wirtschaft Connecticuts in Fragen der Wissenschaft und Technologie. Gewählt werden können Wissenschaftler und Ingenieure, die in Connecticut arbeiten oder leben. Voraussetzung sind herausragende wissenschaftliche Leistungen durch bedeutende originäre Beiträge zu Theorie oder Anwendung, außergewöhnliche Errungenschaften bei der Erschließung neuer und sich entwickelnder Felder der angewandten Wissenschaft und Technologie oder beides.

Die Akademie würdigte Nguyens Pionierarbeit an biologisch abbaubaren piezoelektrischen Impfstoffen und selbstverstärkenden Mikronadelimpfstoffen sowie seine Beiträge zur Weiterentwicklung der Biomedizintechnik durch innovative Biomaterialien und anwendungsorientierte Technologien, die die globale Gesundheit beeinflussen und Connecticuts wissenschaftliche Innovationskraft stärken. Die 36 neu gewählten Mitglieder werden am 19. Mai 2026 beim 51. Jahresdinner der Akademie im Aqua Turf Club in Plantsville vorgestellt.

Nguyens Projekte verbindet die Idee, dass ein Material eine medizinische Aufgabe erfüllt und sich danach zersetzt oder den Körper beim Wiederaufbau von Gewebe unterstützt. Das Impfpflaster, das Knochengerüst und das Hirnimplantat wenden diese Idee auf sehr unterschiedliche Bedürfnisse an und verknüpfen die Gestaltung eines Materials direkt mit der Behandlung, die es unterstützen soll.

Die wichtigsten Punkte

• Nguyen Duc Thanh kam 2016 an die University of Connecticut und hat für die Universität 25 Millionen US-Dollar an Forschungsgeldern eingeworben.
• Bis Oktober 2024 hatte sein Team durch vier NIH-R01-Zuschüsse mehr als 9,5 Millionen US-Dollar und durch zwei Förderungen der Gates Foundation 6,6 Millionen US-Dollar erhalten.
• Sein biologisch abbaubares Mikronadelpflaster soll Medikamente oder Impfstoffe nach einmaligem Aufbringen in festgelegten Abständen abgeben.
• Weitere Projekte zielen auf die Behandlung schwerer Knochenverletzungen und die Abgabe von Chemotherapeutika bei Hirntumoren.
• Er hat zwei Unternehmen mitgegründet und mehr als 30 Doktoranden und Postdoktoranden betreut.
• 2024 wurde er zum Senior Member der National Academy of Inventors ernannt; im März 2026 wurde er in die Wissenschafts- und Ingenieurakademie Connecticuts gewählt.
• Ein Zeitplan für den regulären Zugang der Patienten zu den Technologien wurde nicht genannt.