In der Forschung entstehen immer größere Datenmengen. Erst ihre systematische Verknüpfung und Auswertung macht sie für neue wissenschaftliche Erkenntnisse nutzbar. Moderne Methoden aus den Bereichen Data Science und Künstliche Intelligenz helfen dabei, neue Zusammenhänge sichtbar zu machen. Damit diese Verfahren in der Biotechnologie und Medizin verlässlich eingesetzt werden können, braucht es fundiertes Fachwissen. Genau hier liegt die zukünftige Stärke des Fraunhofer IZI-BB: Das Institut möchte Data Science mit langjähriger Expertise in Bioanalytik und Biotechnologie verbinden. Dieses fachliche Verständnis bildet die Grundlage, um KI-Verfahren gezielt zu entwickeln, wissenschaftlich zu validieren und in die Praxis zu überführen.

»Ich freue mich sehr, dass Professor Max Pfeffer seine Expertise in unser Institut einbringt. An der Schnittstelle von Biotechnologie und Data Science sehe ich großes Potenzial, mit innovativen Lösungen neue Anwendungen zu ermöglichen«, erklärt Prof. Dr. Antje Baeumner, Institutsleiterin am Fraunhofer IZI-BB.

Für Unternehmen aus Medizintechnik, Diagnostik und Pharma eröffnen sich damit neue Anknüpfungspunkte für Kooperationen, wie etwa in der KI-gestützten Analyse diagnostischer Daten. Prof. Dr. Max Pfeffer selbst verbindet mit der Professur auch ein persönliches Anliegen. Er stammt aus der Region und möchte dazu beitragen, die Digitalisierung in der Gesundheitsversorgung voranzubringen und Brandenburg als Standort für Digital Health weiterzuentwickeln.

Vom Projekt zum Datenschatz

Am Fraunhofer IZI-BB wird er Data Science in zukünftige Forschungsprojekte des Instituts integrieren. Ziel ist es, vorhandene Daten systematisch zu nutzen und sie für neue wissenschaftliche Fragestellungen sowie gemeinsame Entwicklungsprojekte verfügbar zu machen. »Ohne gute Daten bleiben viele Methoden des maschinellen Lernens Stückwerk. Wir haben hier einen enormen Datenschatz, den wir für Data Science nutzbar machen wollen, damit daraus belastbare Erkenntnisse und konkrete Lösungen entstehen«, so Max Pfeffer.

Dabei knüpft er an bestehende Aktivitäten des Instituts an, etwa im Bereich digitaler Diagnostik und datenbasierter Gesundheitsanwendungen im Umfeld des Fraunhofer ZDD®. Dazu gehören beispielsweise KI-gestützte Analysen diagnostischer Daten, digitale Plattformen zur Unterstützung medizinischer Entscheidungen, sowie datenbasierte Modelle, mit denen sich Wirksamkeit, Sicherheit und Verträglichkeit neuer Wirkstoffe zuverlässiger vorhersagen lassen.

Erklärbare KI für die Medizin

Als Professor an der Fakultät für Gesundheitswissenschaften der Universität Potsdam bringt Max Pfeffer seine Expertise aus angewandter Mathematik, Modellierung und Optimierung in die Forschung ein. Wissenschaftlich konzentriert er sich auf Fragestellungen aus Diagnostik, Biotechnologie und Gesundheitsversorgung. Dabei beschäftigt er sich insbesondere mit Explainable AI, also Verfahren der Künstlichen Intelligenz, deren Entscheidungen nachvollziehbar und erklärbar sind. Er erforscht dafür intrinsisch interpretierbare Ansätze, bei denen Transparenz bereits im Modell angelegt ist. Für medizinische Anwendungen ist das besonders relevant. Verfahren müssen nachvollziehbar bleiben, etwa bei der Interpretation diagnostischer Daten oder zur Unterstützung von Entscheidungen. Besonders für regulatorische Bewertungen und Zulassungsverfahren bieten transparente Ansätze Vorteile. »Mich interessiert KI nicht als Blackbox. Gerade in der Medizin müssen wir verstehen können, warum ein Modell zu einem bestimmten Ergebnis gelangt. Für mich ist das ein wichtiger Schlüssel für Vertrauen in digitale Anwendungen im Gesundheitsbereich«, erläutert Max Pfeffer.

Digital Health für Brandenburg

Über seine Forschung hinaus verfolgt er eine Beteiligung am Netzwerk für Digital Health in Brandenburg. Er möchte Wissenschaft, Gesundheitswesen und Industrie enger miteinander vernetzen, damit Daten besser genutzt und neue digitale Gesundheitslösungen schneller entwickelt werden können. Brandenburg sieht er in einer guten Ausgangslage, neue digitale Gesundheitslösungen insbesondere für ländliche Regionen früh zu erproben und in die Versorgung zu integrieren.

Das Fraunhofer IZI-BB

Das Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI, Institutsteil Bioanalytik und Bioprozesse IZI-BB in Potsdam, entwickelt biotechnologische Lösungen für die Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt. Das Institut verbindet Bioanalytik, Biotechnologie und Data Science zu integrierten Plattformtechnologien für Diagnostik, Wirkstoffentwicklung sowie Anwendungen in der Lebensmittel- und Umweltanalytik. Gemeinsam mit Unternehmen sowie wissenschaftlichen und klinischen Partnern entwickelt das Fraunhofer IZI-BB robuste, nachhaltige und regulatorisch belastbare Lösungen und begleitet deren Transfer in die Anwendung.