QUANCER
Quantenmikroskopie mit nicht-detektiertem Licht zur chemisch-selektiven Bildgebung von Tumorgewebe im klinischen Umfeld
Quancer
Nichtlineares Interferometer als transportabler Aufbau für den Einsatz außerhalb des Optiklabors.Bild: Fraunhofer IOF/Walter Oppel
Motivation
Marker-freie chemisch-selektive Bildgebung mittels Infrarot-Mikroskopie ist ein wichtiges Werkzeug in der Analyse von Zell- und Gewebeproben. Es kann u. a. beitragen, gesunde Zellen von Krebszellen zu unterscheiden und damit eine verbesserte Diagnostik liefern. Gleichzeitig ist die Detektion von Infrarotlicht aufgrund von niedrigen Detektionseffizienzen und intrinsisch limitierten Signal-zu-Rauschverhältnis nicht optimal. Mit der sogenannten Quantenbildgebung mit nicht-detektiertem Licht kann dieses Problem umgangen werden, da hier eine Probeninteraktion im infraroten, aber eine Detektion ausschließlich im visuellen Spektralbereich möglich ist.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Projektes ist die klinische Demonstration einer neuartigen Tumordiagnostik auf Basis quantenoptischer Bildgebung. Anwendungsgebiet soll hier vor allem die pathologische Gewebediagnostik sein. Goldstandard der aktuellen pathologischen Diagnostik sind Kontrastverfahren, die bestimmte Moleküle färben, und Lichtmikroskopie, um deren Verteilung darzustellen. Ein aktueller Trend ist die digitale Pathologie, die Digitalmikroskope einsetzt. Infrarot-basierte Imaging-Verfahren knüpfen bei der digitalen Pathologie an und erweitern den Kontrast um schwingungsspektroskopische Informationen, ohne weitere Markierungen zu erfordern. Dies wird mit Hilfe der Quantenbildgebung mit nicht-detektiertem Licht auf effiziente Art und Weise ausgeführt.
Innovation und Perspektiven
Quanten-Infrarot-Mikroskopie erlaubt chemisch-selektive Bildgebung und damit die Detektion von Tumorgewebe, aber auch anderen Veränderungen in der Gewebemorphologie. Dieses Verfahren wird erstmalig mit einem Mikroskopiesystem verbunden und im klinischen Umfeld getestet. Damit lässt sich perspektivisch ein neues Werkzeug der Krebsdiagnostik einführen. Das Prinzip kann auch auf andere Bereiche ausgedehnt werden, wie etwa der Detektion von Pathogenen.
Projektdetails
Projektlaufzeit:
01.12.2022 - 30.11.2027
Projektvolumen:
6,7 Mio. Euro (zu 83,4% durch das BMBF gefördert)
Projektkoordination
Sven Warnck
Rapp OptoElectronic GmbH
Wedel
Projektpartner
Wedel / Germany
Jena / Germany
Gräfelfing / Germany
Jena / Germany
Jena / Germany
Hamburg / Germany
Jena / Germany
Idstein / Germany
Darmstadt / Germany
Übergeordnete Maßnahme
