Medizinische Optik und Photonik
Optische und photonische Techniken sind heute wesentliche Instrumente der biomedizinischen Forschung. Das umfasst Mikroskopiemethoden, die die Erfassung von Strukuren und Abläufen in der lebenden Zelle ermöglichen, z.B. in der Rezeptorforschung. Zur Diagnostik kommen verschiedenste spektroskopische Verfahren zum Einsatz, und auch in der Therapie werden optische Methoden genutzt, z.B. in der Ophthalmologie.
Forschungsverbünde am UKJ, bzw. Verbünde, an denen Wissenschaftler des UKJ beteiligt sind:
DFG-Projekte
- FOR 2518 DynIon
Die DFG-Forschergruppe mit Sprecher am UKJ beschäftigt sich mit der funktionellen Dynamik von Ionenkanälen und transportern. - GRK 3014 PhINT
Licht treibt biologische, chemische und physikalische Prozesse an, die beispielsweise auch Strukturen und Funktion von Materialien schalten können. Mit den zugrundeliegenden Wechselwirkungen zwischen Licht und neuen Materialien beschäftigt sich Graduiertenkolleg „PhInt – Photopolarisierbare Grenzflächen und Membranen“. -
Der Forschungsimpuls TOOLS - Tailored Optics for Life Sciences Engineering - ist ein interdisziplinärer Zusammenschluss von Experten aus den Bereichen Optik & Photonik, Biomedizintechnik und klinischer Forschung. In diesem Projekt wird Grundlagenforschung zu optischen Technologien und biophotonischen Techniken betrieben, um das Verständnis biomedizinischer Prozesse im klinischen Umfeld zu verbessern.
Projekte mit Bundesförderung
- Forschungscampus Infectognostics
Ziel dieser öffentlich-privaten Partnerschaft mit mehr als 30 Partnern aus Wissenschaft, Medizin und Wirtschaft ist die Erforschung und Entwicklung technischer Lösungen für den hocheffizienten und schnellen Vor-Ort- Nachweis von Infektionen sowie die Identifizierung neuartiger Marker für die Erregerdiagnostik. - Das Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung (LPI) in Jena erforscht lichtbasierte Technologien für die Diagnostik und Therapie von Infektionskrankheiten. Das vom Bund geförderte Zentrum wird getragen von vier Jenaer Partnern: der Friedrich-Schiller-Universität Jena, dem Universitätsklinikum sowie den Instituten Leibniz-IPHT und Leibniz-HKI.
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SARSCoV2DX - Frühzeitige und schnelle Methoden der Diagnostik und Therapie von Virus-Infektionen
Ziel des Verbundes von Universitätsklinikum Jena, der Jenaer Leibniz-Institute für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie sowie für Photonische Technologien und der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist die schnellere Diagnostik von viralen Atemwegsinfektionen. Die Partner wollen anhand der COVID-19 Erkrankung Methoden und Technologien entwickeln, die virale Ausbrüche frühzeitiger erkennen und deren Eindämmung unterstützen können.
EU-Projekte
- Das CHARM Konsortium arbeitet an einer Geräteentwicklung, die die schnelle und kostengünstige Krebsdiagnose auf der Basis von Raman-Bildgebungstechnologien und künstlicher Intelligenz ermöglichen soll.
- Das TROPHY-Projekt zielt auf die Entwicklung eines neuartigen markierungsfreien Vibrationsmikroskopie-Ansatzes ab, der molekulare Biomarker mit bisher unerreichter Geschwindigkeit und chemischer Selektivität abbilden kann. Durch die Integration von künstlicher Intelligenz sollen schnelle Ergebnisse erzielt und die Einstufung von Tumoren schon während der Operation unterstützt werden. Dies wird zu Therapien führen, die auf die Tumoreigenschaften zugeschnitten sind, und zu verbesserten klinischen Ergebnissen, einschließlich höherer Überlebensraten.
Landesprojekte
- ThIMEDOP- Thüringer Innovationszentrum für Medizintechnik-Lösungen
Im ThIMEDOP vereinen sich technologische Stärken unserer Region in Optik und Photonik mit den klinischen Schwerpunkten des UKJ in der Sepsisforschung und der Alternsforschung durch die Entwicklung von technik-, photonisch-optischen und klinisch-experimentell orientierten Methoden und Systemen zur Früherkennung, Diagnose, Therapie und Rehabilitation. - Im Rahmen des Projekts ScoreChip sollen krankheitstypische biochemische Reaktionen direkt aus einer klinischen Probe abgefragt werden können. Dazu entwickeln die Forschenden gemeinsam mit den Thüringer Unternehmen Mildendo und INVIGATE sowie dem Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme (Ilmenau) eine miniaturisierte Chipplattform, die kostengünstig und flexibel sein soll.
Stiftungsprojekte
- Die Arbeitsgruppe der Carl-Zeiss-Stiftungsprofessur für Mikroskopische Bildanalyse entwickelt Algorithmen und Analysetools zur Auswertung biomedizinischer Bildgebungs- und Messdaten.
- Im Projekt Sensorierte Chirurgie entwickelt ein interdisziplinäres Team ein sensorbasiertes Unterstützungssystem, das Chirurgen bei Tumoroperationen Gewebegrenzen kontinuierlich optisch darstellen und haptisch vermitteln kann. Die Carl-Zeiss-Stiftung fördert das Vorhaben in ihrem „CZS Durchbrüche“-Programm.
Netzwerke und Partner
- IPHT Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V.
- Abbe Center of Photonics
- OptoNet Jena
- medways e.V. Branchenverband Medizintechnik und Biotechnologie in Thüringen