Prof. Dr.-Ing. Mark Vehse

Lehrveranstaltungen:

  • MBB1600 - CAD und Maschinenelemente I
  • WIB1600 - CAD
  • MBB/MSEB1800 - Konstruktionssystematik
  • WMBB1500 - 3D-CAD I (Schwerpunkt: systematische Produktentwicklung/Konstruktion)
  • WMBB1510 - 3D-CAD II (Schwerpunkt: Additive Fertigung)
  • WMSSDM2500 - Automotive Lighting Engineering

Labore:

Zur Person

Herr Vehse studierte an der HAWK HHG in Göttingen Physiktechnik (Dipl.-Ing. (FH)) und im Aufbaustudium Optical Engineering/Photonics (M.Sc.). Nach 5 Jahren Tätigkeit beim Scheinwerferspezialisten Automotive Lighting folgte eine Rückkehr in die Forschung an der Universität Rostock. Dort schloss er seine Arbeiten 2014 mit einer Promotion an der Fakultät Maschinenbau und Schiffstechnik (Lehrstuhl für Fluidtechnik und Mikrofluidtechnik, Prof. Seitz) im Schwerpunkt Additive Fertigung für die Medizintechnik ab. Folgend war er als Leiter für Entwicklung/Musterbau/Konstruktion bei der GRASS Hetal-Werke Franz Hettich GmbH & Co. KG in Alpirsbach tätig. An der Hochschule Stralsund übernimmt er seit März 2017 hauptsächlich Vorlesungen rund um Konstruktion und Produktentwicklung. In der Forschung fokussieren sich seine Aktivitäten auf die Additiven Fertigungsverfahren/Medizintechnik.

ResearchGate Profil

Google Scholar Profil

Forschung/ Entwicklung
  • Verfahren und Maschinen im Bereich Additiver Fertigung
  • Additive Fertigung von individualisierten medizintechnischen Implantaten
  • Drug Delivery Systeme für additiv gefertigte Implantate
  • Entwicklung und Fertigung medizintechnischer Produkte für die Orthopädie (Additive Fertigung)

 

Weitere Informationen

Schwerpunkt: Gesundheitstechnologien/E-Health und Gesundheitswirtschaft

Leistungsangebot

Leistungsangebot:

  • Entwicklung und Konstruktion von Produkten und Vorrichtungen
  • Fertigungsgerechte Konstruktion für die Additive Fertigung
  • Auslegung optischer und lichttechnischer Systeme
  • Rapid Prototyping / Additive Fertigung
  • F&E-Beratung im Bereich Design-to-Cost / Target Costing
  • Beratung im Bereich Laserschutz und Lasersicherheit
  • Beratung bei der Erarbeitung, Etablierung und Optimierung von Prozessen und Abläufen in der F&E
  • Beratung im Bereich Intellectual Property Management in der F&E

Ausstattung: 

  • Labor für CAD: PC’s mit SolidWorks, RobotWorks, CamWorks - A0-Plotter
  • Zugriff auf unterschiedlichste Additive Fertigungsverfahren (ggf. über Partner)
  • Demonstrator Automotive Headlamp (ILS)
Publikationen / Preise
Begutachtete Artikel / Konferenzbeiträge / Manuskripte
M. Vehse, H. Seitz "Diode Laser Curing as Micro Manufacturing Technology - A Review -" Proc. XXIII. International Symposium „Research-Education-Technology”, vol. 23, p. 179-185, 2017
M. Vehse, S. Petersen, H. Seitz "High resolution photopolymerization technique for fabrication of hydrogel based scaffolds" Biomed. Eng.-Biomed. Tech. 2017, vol. 62, iss. s1, p.212, 2017
M. Vehse „Mikro-Stereolithographie-Anlage auf der Basis eines linear verfahrbaren Diodenlasers” Dissertation, Verlag Dr. Hut, München, 2014 (ISBN 978-3-8439-1650-9)
M. Vehse, S. Petersen, K. Sternberg, K.-P. Schmitz, H. Seitz „Drug delivery from poly(ethylene glycol) diacrylate scaffolds produced by DLC based micro-stereolithography” Macromol. Symp., vol. 346, iss. 1, p. 43-47, 2014
M. Vehse, H. Seitz „(Micro-) Stereolithography based on Diode Laser Curing (DLC) and its Potential Applications in Tissue Engineering” BiomedTech, vol. 59, iss. S1, p. 276-278, 2014
M. Vehse, H. Seitz „A new Micro-Stereolithography-System based on Diode Laser Curing (DLC)“ Int. J. Prec. Eng. and Manuf., vol., 15, no. 10, p. 2161-2166, 2014
M. Vehse, S. Petersen, P. Oldorf, R. Peters, F. Bendig, C. Schuster, C. Merschjann, S. Lochbrunner, K.-H. Meiwes-Broer, K. Sternberg, K.-P. Schmitz, H. Seitz „Drug delivery from laser drilled discrete drug depots“ BioNanoMaterials, vol. 14, iss. 1, p. 36, 2013
M. Vehse, S. Petersen, K. Sternberg, H. Seitz „Drug delivery from photo polymerized poly(ethylene glycol) diacrylate scaffolds” Polym. Adv. Technol., vol. 24, iss. S1), p. 156-157, 2013
C. Schuster, C. Merschjann, N. Rothe, S. Fiedler, R. Irsig, K.-H. Meiwes-Broer, M. Vehse, H. Seitz, V. Senz, K. Sternberg, S. Lochbrunner „Machining of biocompatible polymers with shaped femtosecond laserpulses“ BiomedTech, vol. 58 (suppl. 1), DOI: 10.1515/bmt-2013-4085, 2013
S. Fiedler, R. Irsig, J. Tiggesbäumker, C. Schuster, C. Merschjann, N. Rothe, S. Lochbrunner, M. Vehse, H. Seitz, E.-D. Klinkenberg, K.-H. Meiwes-Broer „Machining of biocompatible ceramics with femtosecond laser pulses“ BiomedTech, vol. 58 (suppl. 1), DOI: 10.1515/bmt-2013-4093, 2013
M. Vehse, H. Seitz „Kompakte Mikro-Stereolithographieanlage auf Basis eines Diodenlasers“, Proceeding Rapid Tech Erfurt, Anwendertagung, 2013
M. Vehse, M. Löbler, K-P. Schmitz, H. Seitz „Laser induced surface structure on stainless steel influences cell viability“, BiomedTech, vol. 57, iss. S1, p. 419-421, 2012
M. Vehse, M. Gieseke, S. Fiedler, S. Petersen, R. Irsig, V. Senz, M. Löbler, M. Hustedt, S. Kaierle, H. Haferkamp, K. Sternberg, K.-P. Schmitz, S. Lochbrunner, K.-H. Meiwes-Broer, H. Seitz „Loading method for discrete drug depots on implant surfaces“, BiomedTech, vol. 57, iss. S1, p. 1089-1092, 2012
M. Gieseke, V. Senz, M. Vehse, S. Fiedler, R. Irsig, M. Hustedt, K. Sternberg, C. Nölke, S. Kaierle, V. Wesling, J. Tiggesbäumker, K.-H. Meiwes-Broer, H. Seitz, K.-P. Schmitz, H. Haferkamp „Additive Manufacturing of Drug Delivery Systems”, BiomedTech, vol. 57, iss. S1, p. 398-401, 2012
[M. Löbler, M. Vehse, H. Seitz, K-P. Schmitz „Laser structuring of silica surface improves cell adhesion”, BiomedTech, vol. 57, iss. S1, p. 423-425, 2012
S. Fiedler, R. Irsig, M. Gieseke, M. Vehse, V. Senz, A. W. Oniszczuk, J. Tiggesbäumker, C. Schuster, A. V. Svanidze, N. Rothe, S. Kaierle, M. Hustedt, H. Haferkamp, K. Sternberg, K.-P. Schmitz, H. Seitz, S. Lochbrunner, K.-H. Meiwes-Broer „Material Processing with Femtosecond Laser Pulses for Medical Applications”, BiomedTech, vol. 57, iss. S1, p. 603-605, 2012
C. Schuster, N. Rothe, A. V. Svanidze, S. Fiedler, R. Irsig, J. Tiggesbäumker, V. Senz, M. Vehse, H. Seitz, S. Lochbrunner „Material processing with shaped femtosecond laser pulses”, BiomedTech, vol. 57, iss. S1, p. 894-896, 2012
R. Irsig; S. Lochbrunner; K.-H. Meiwes-Broer, H. Seitz; J. Tiggesbäumker; M. Vehse, „Oberflächenstrukturierung mit ultrakurzen Laserpulsen“, BiomedTech, vol. 55, iss. S1, p. 46-47, 2010
Nicht begutachtete Artikel / Konferenzbeiträge
M. Vehse, H. Seitz „Kompakte Mikro-Stereolithographieanlage auf Basis eines Diodenlasers“ Workshop 3D Druck: Verfahren und Anwendungen, Darmstadt, 13.11.2013 (invited)
M. Vehse, J. Hennig, H. Seitz „Mikro-Stereolithographie als Fertigungsverfahren für die Mikrofluidik“ Workshop „Kleine Volumenströme in der Medizintechnik“, Lübeck, 05.06.2013
H. Seitz, M. Vehse „Selektive Wirkstoffbeladung von Implantat‐Oberflächen mittels Einzeltropfenerzeuger“ Workshop „Kleine Volumenströme in der Medizintechnik“, Lübeck, 13.06.2012
M. Vehse, H. Seitz „Mikro-Stereolithographieverfahren zur Verarbeitung von Biopolymeren“, Workshop und Evaluierung Department Life, Light and Matter, 03.05.2012
H. Froehlich, B. Stauss, M. Vehse: „HID-Front Lighting Performance with D3 / D4 bulbs” 7th International Symposium on Automotive Lighting (ISAL); Darmstadt, Vol. 12, p. 567-572, 2007
Schutzrechte und Schutzrechtsanmeldungen
M. Vehse „SUSPENSION DEVICE FOR FURNITURE” europäisches Patent, EP3120731B1, 09. Mai 2018
H. Abele, W. Haberer, M. Vehse „Tragsäule, Schwenkeinrichtung für ein Schrank-Möbel und Möbel „deutsches Gebrauchsmuster, DE 202015107044U1, 23. Dezember 2015
M. Vehse „Aufhängevorrichtung für Möbel“ deutsches Gebrauchsmuster, DE202015007611U1, 04. November 2015
H. Abele, M. Vehse „DEVICE FOR SUPPORTING A SUPPORT LAYER, PIVOTING DEVICE FOR CORNER CABINET FURNITURE AND SUPPORT LAYER“ europäische Patentanmeldung EP3066958A1, 10. März 2015
M. Vehse „Aufhängevorrichtung für Möbel“ deutsches Gebrauchsmuster, DE202015005236U1, 23. Juli 2015
H. Abele, M. Vehse „Vorrichtung zur Abstützung eines Tragbodens, Schwenkeinrichtung für ein Eckschrank-Möbel und Tragboden“ deutsches Gebrauchsmuster, DE202015101210U1, 10. März 2015
M. Vehse, H. Seitz „Stereolithographie-System“ deutsche Patentanmeldung, DE102013021961A1, 20. Dezember 2013
M. Vehse, H. Seitz, J. Hennig „Stereolithographie-System“ internationale Patentanmeldung WO2013182913A3, 11. Juni 2013
M. Vehse, H. Seitz, J. Hennig „Stereolithographie-System“ deutsche Patentanmeldung DE102012011418A1, 08. Juni 2012
M. Vehse, H. Seitz, N. Grabow, K.-P- Schmitz, V. Senz, K. Sternberg „Wirkstoff freisetzendes Implantat und Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung“ deutsche Patentanmeldung DE102012208615A1, 23. Mai 2012
M. Vehse, T. Fuhrmann, E.-O. Rosenhahn, M. Brendle „Kraftfahrzeugscheinwerfer“ deutsches Patent, DE102006045525B4, 27. September 2006
Innovationspreise

3. Platz beim Ideenwettwerb: Inspired - DER IDEENWETTBEWERB.InMV (Dezember 2013)

Team: „TriDblue“ – Mark Vehse, Maren Kopp, Christian Polzin

 

2. Platz beim Innovationspreis des VTMV - Inno Award (Juni 2013)

Team: „Mikro-STL-Anlage“ – Mark Vehse, Hermann Seitz, Jörn Hennig

Aktuelle Projekte
Entwicklung Gelantine-basierter Hydrogele als Drug-Carrier für die Stereolithographie

(Förderung im Rahmen der internen Forschungsförderung der Hochschule Stralsund)

 Hydrogele (hier silikonartig) im Allgemeinen sind in den Fokus vieler wissenschaftlicher Untersuchungen gerückt. Eine besondere Eigenschaft ist, dass diese wie Knorpel ebenfalls Wasser einlagern können und auch die Flexibilität und Druckfestigkeit nachbilden können. Es konnten für PEGDA*-basierte Systeme gute mechanische Eigenschaften als Wirkstoffträger (Drug Carrier) in der Verarbeitung mittels Additiver Fertigungsverfahren nachgewiesen werden. Im Jahr 2017 rückten Gelatine-basierte Materialien verstärkt in den Fokus der Biologen/Mediziner, da der Grundbaustein Gelatine ein hohes Maß an Biokompatibilität aufweist. Dieser ist PEGDA* weit überlegen. Erste Versuche, Gelatine-basierte Photopolymere mittels UV-Licht zu polymerisieren haben entsprechende Nachweise erbracht. Die Verarbeitung mittels additiver Fertigungsverfahren zur Erstellung komplexer Knorpelnachbildungen steht noch aus. Die Erkenntnisse aus der Forschung aus sollen zusätzlich die Option der Wirkstoffbeladung umfassen und so die Basis für ein neues Forschungsfeld bilden.

 Im Rahmen dieses Projektes sollen Versuchsreihen zur Entwicklung geeigneter Polymer-Photoinitiator-Gemische sowie einer passenden Drug-Carrier-Kombination durchgeführt werden. Ziel ist die Etablierung eines geeigneten Materialsystems für die additive Fertigung gelatine-basierter knorpelähnlicher Prüfkörper.

(*PEGDA: Poly(Ethylene Glycol) Di-Acrylat)

Entwicklung einer Methode zur Erfassung von dreidimensionalen Messwerten zur Flächenrückführung

(Förderung im Rahmen der internen Forschungsförderung der Hochschule Stralsund)

Im Labor für Konstruktionstechnik sind wir mit dem Roboter KUKA KR30 und dem zugehörigen Frässystem in der Lage, Freiformflächen in 3-dimensionaler Anordnung zu Bearbeiten. In den letzten Jahren konnte eindrucksvoll die Leistungsfähigkeit des Robortersystems inklusive Fräskopf bewiesen werden. Einschränkungen gibt es allerdings bei der Überprüfung der erzielten Ergebnisse. Freiformflächen können aufgrund der unregelmäßigen Oberflächen nur via hochwertiger Koordinatenmessmaschinen oder über optische Messverfahren überprüft werden. Aufgrund der großen Bearbeitungsflächen bzw. -volumina (> 1x1x1 m³) scheitert allerdings eine adäquate hochaufgelöste Messung an der HOST.


Im hier durchgeführten Projekt wird ein optischer Sensor (Lasertriangulationssensor) am Roboter integriert und so der identische Bewegungsspielraum zur optischen Abtastung der gefrästen Flächen im dreidimensionalen Raum ermöglicht. Ziel ist die Erstellung von Punktewolken zur Generierung von Flächen (Flächenrückführung) und deren Re-Import in 3D-Konstruktionsprogramme.

Beschichtung von Implantaten

(Wirtschaftliche Kooperation mit einem nahmhaften Akteur im Fachgebiet Prothetik und dem Institut für ImplantatTechnologie und Biomaterialien e.V. Warnemünde )

Untersucht werden Beschichtungsmethoden im Bereich funktioneller medizintechnischer Beschichtungen

Abgeschlossene Projekte
Stereolithographie-Anlage zur Fertigung von Polymer-basierten Grundkörpern und medizintechnischen Implantaten

(Zuwendung des Landes Mecklenburg-Vorpommern aus Mitteln des Europäischen Fonds für Entwicklung (EFRE) innerhalb des operationellen Programms 2014-2020 zur Förderung von Forschungs- und Innovationskompetenzen an Hochschulen und außeruniversitären Einrichtungen - Wissenschaftliche Geräte - )

GHS-17-0022


Hydrogele als Implantatwerkstoff liefern der Medizin hervorragende Ausgangssituationen bei der rekonstruierenden Chirurgie (z.B. als Brust- und Gesichtsimplantate) oder in ersten Anwendungen bei der Abmilderung verschleißbedingter Schäden in Gelenken. In der Medizintechnik eingesetzte Hydrogele sind biokompatible Polymere, die im ausgehärteten Zustand Flüssigkeiten in ihrem Netzwerk einlagern können und über diese Eigenschaft die Funktionalität eines Knorpels nachbilden. Ein Knorpel lagert ebenfalls im entlasteten Zustand Flüssigkeit ein und im belasteten Zustand, unter Druckbelastung, gibt er sie wieder ab. Ist ein Knorpel geschädigt, z.B. durch Überlast gerissen oder altersbedingt verschlissen, kann er seine Funktion nur noch eingeschränkt erfüllen. Arthrose droht ist die Folge. Bis dato ist die Implantation einer primären Endoprothese das Mittel der Wahl.
Zum gegenwärtigen Zeitpunkt werden Implantate aus Hydrogelen in der rekonstruierenden Chirurgie, meist in standardisierte Größen und Formen hergestellt und eingesetzt. Allerdings haben sich nicht ausgehärtete Hydrogele in sog. Patches als problematisch herausgestellt. Patientenindividualität mit ausgehärteten Hydrogelen (z.B. in der Gesichtsrekonstruktion) kann bisher nur erreicht werden, in dem spezielle personalisierte Abdrücke aus Einmalformen genutzt werden. Bei der Abmilderung verschleißbedingter Schäden in Gelenken gibt es erste Ansätze Hydrogele im pastösen Zustand direkt im Gelenk zu applizieren und dort aushärten zu lassen (z.B. DiscMaxx Hydrogel, gegen Bandscheibenverschleiß eingesetzt). Dieses Verfahren bietet allerdings eine gewisse Gefahr dahingehend, dass sich während des Aushärteprozesses die Form und Lage des Hydrogels verändern kann. Auch sind die Einsatzgebiete dieser Methode auf wenige (kleinvolumige) Knorpelpartien im Körper beschränkt.
Mit Hilfe der beantragten Beschaffungsmaßnahme besteht die Möglichkeit, die Forschung zur Herstellung patientenindividualisierter Hydrogel-basierter Grundkörper und Implantate auszubauen und zu intensivieren. Der Photopolymerisationsprozess unter Einsatz der Stereolithographie erlaubt die Fertigung komplexer, fein aufgelöster Bauteile ohne eine nachträgliche chemische Vernetzungsreaktion (der Hydrogele) im Körper. Gleichzeitig können Implantate mit integriertem Wirkstofffreisetzungssystem (Drug-Eluting) im additiven Fertigungsprozess hergestellt werden.

An der HOST betreute Abschlussarbeiten (Erstgutachter)
Tobias ReiterKonzeptionierung des Konstruktionsmanagements für die C***** GmbH nach DIN EN ISO 9001:2015M.Eng.2018
Simon BusseUntersuchungen zur Fertigung eines Urmodells mit einem Industrieroboter an ausgewählten Bauteilen eines Prototypen-FahrzeugsM.Eng.2018
Johannes OttKonstruktion eines Chassis für ein Fahrzeug der "Urban Concept" KlasseM.Eng.2018
Christian MaelzAutomatisierte 3D-Rekonstruktion von Oberflächen unter Einsatz von Industrierobotern zur Anwendung in CAD-SystemenM.Eng.2018
Fritz WeberFunktionsintegration eines elektronischen Systems auf einen Kunststoffträger in einen Knauf einer Shift-by-Wire Schaltung mittels Laserstrukturierung und Substitution einer flexiblen LeiterplatteM.Eng.2018
Benjamin HessEntwicklung einer mobilen Trägerplattform für das Handling von Monitor Equipment im Unterwasserbereich von Offshore WindenergieanlagenM.Eng.2018
Jacob ForsterEvaluierung von Strahlführungssystemen hinsichtlich der Verbesserung des SLM-ProzessesB.Sc.2018
Eric BohneMachbarkeitsuntersuchung einer automatischen Rohrbestückung von UKP- und Faserlasern zum Schneiden von resorbierbaren ScaffoldsB.Eng.2018
Clemens ScheiweDevelopment Concept of a Power Transfer Unit in Swash Plate Design Including Comparison of Fixed and Variable DesignM.Eng.2018
Andreas GereckeEntwurf innovativer BHKW GehäusekonzepteM.Eng.2017
Konstantin FockingWeiterentwicklung einer SitzlehnenentriegelungB.Eng.2017
Baptiste RietzAnalyse von additiven Fertigungsverfahren zur Herstellung von Shims für die LuftfahrtindustrieB.Eng.2017

Prof. Dr.-Ing.
Mark Vehse

CAE, Konstruktion

Tel:

+49 3831 45 6735

Raum:

320, Haus 19