Mikroskopie des Stoffwechsels im Gewebe

01.01.2021 bis 31.12.2022

Die Zielsetzung dieses Projekts ist Realisierung einer innovativen Mikroskopiemethode zum Echtzeit-Monitoring der Konzentrationen von einzelnen kleinen Stoffwechselmolekülen sowie Metallionen in lebendem Gewebe. Durch neue Qualitäten wie eine hohe raumzeitliche Auflösung und überragende Sensitivität bis hin zum Einzelmolekülniveau soll unsere mikroinvasive Methode Einblicke in die bislang völlig unerforschte Dynamik von Stoffwechselzwischenprodukten und damit in den Stoffwechsel von Zellen und Geweben geben. Unser auf faseroptischer Raman-Spektroskopie basierender Mikroskopie-Vorschlag bietet damit bahnbrechende Perspektiven sowohl für die präklinische Forschung als auch für die klinische Anwendung. In der klinischen Forschung und Routine stellen die intraoperativen Abgrenzung des Tumorrands von gesundem Gewebe ohne Schnellschnittpathologie, die Echtzeit-Ermittlung kritischer Laborparameter oder eine direkte metabolische Diagnostik im Rahmen von Routinebiopsien nur einen Ausschnitt möglicher Einsatzgebiete dar. Im Rahmen dieses Projektes werden wir unsere Mikroskopiemethode in die präklinische, nicht-invasive Bildgebung integrieren, um bestimmte physikalisch bedingte Lücken der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) zu füllen. Durch die Einbindung der hier vorgeschlagenen Mikroskopiemethode in die hochmoderne, präklinische simultane PET/MRT-Bildgebung entwickeln wir eine neue Generation von Multimodalität, die großes Potenzial in der Anwendung für bildgebungsgeführte Therapien und personalisierter Medizin hat. Dieses multidisziplinäre Projekt stößt in eine bislang unerschlossene Richtung vor und die legt Grundsteine für ein neues Technologie- und Anwendungsfeld.