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MEDIZIN
Astrophysik-Knowhow zur Krebserkennung
Redaktion / Pressemitteilung des Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)
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14. Oktober 2013

In der Astronomie ist die Vielkanal-Spektroskopie bereits ein gängiges Verfahren, um Spektren von zahlreichen Bildpunkten während nur einer Belichtung zu gewinnen. Nun wollen Astrophysiker und Mediziner diese Methode auch zur Erkennung von Krebserkrankungen nutzbar machen. Sie soll eine schnellere und patientenschonendere Diagnostik ermöglichen.

Spektrograph

Der Referenz-Spektrograph am AIP. Foto: AIP

Wissenschaftler des Zentrums für Innovationskompetenz für faseroptische Spektroskopie und Sensorik (innoFSPEC Potsdam) am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) arbeiten gemeinsam mit Forschern der Charité Berlin an einer neuen Methode zur optischen, minimal invasiven Krebsdiagnostik. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat dem Vorhaben jetzt Fördergelder in Höhe von knapp 1,5 Millionen Euro zugesprochen, um über eine Laufzeit von drei Jahren Techniken und Know-how aus der Astrophysik für die Medizin nutzbar zu machen.

Zentraler Forschungsgegenstand der Kooperation ist die Vielkanal-("Multiplex"-)Raman-Spektroskopie. Das bildgebende Multiplex-Verfahren wird in der Astrophysik verwendet, um mit einer einzigen Belichtung Spektren für Tausende von Bildpunkten gleichzeitig zu erfassen. In der Medizin ist die spektroskopische Analytik aktuell nur in Ein-Kanal-Verfahren erprobt.

Diese Methode erfordert zur entscheidenden Bilderzeugung allerdings eine stundenlange Abtastung des betroffenen Gewebes. Die Kooperation zwischen innoFSPEC und der Charité soll dies nun ändern. "Die optische Diagnostik, wie sie das AIP in den kommenden drei Jahren untersuchen wird, ist gewebeschonend, von höherer Bildqualität und schneller als bisherige Methoden. Gerade bildgebende und spektral aufgelöste Verfahren bieten daher ein enormes Potenzial für eine ressourcen- und patientenschonende Diagnostik", so Projektwissenschaftlerin Silvia Adelhelm.

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Ziel ist es, den für astronomische Zwecke bereits verwendeten Multiplex-Spektrographen so zu modifizieren, dass er auch zur Gewebsdiagnostik eingesetzt werden kann. Aktuelle optische Verfahren zur Krebsdiagnostik wie die konfokale Laserendoskopie oder Untersuchungen mithilfe der Autofluoreszenz sind nicht nur sehr zeitaufwändig, sondern erfordern auch die Entnahme von Gewebe. Solche Biopsien würden Mediziner gerne vermeiden, da es sich um belastende Eingriffe in den Körper des Patienten handelt, mit denen auch das Risiko der Metastasenbildung verbunden ist.

Die Hoffnung der Wissenschaftler ist es, durch die Weiterentwicklung des Multiplex-Spektrographen, die seit zehn Jahren erprobte Methode der Astrophysik, zukünftig auch sinnvoll für die Gewebediagnostik einzusetzen.

In der westlichen Hemisphäre stellen Krebserkrankungen die zweithäufigste Todesursache dar. Der Krankheitsverlauf ist oft leidvoll. Eine frühe Diagnose ist in vielen Fällen mit einer sehr guten Prognose verbunden, weshalb es einen akuten Bedarf für die Verbesserung von Untersuchungsmethoden bei der Vorsorge und Gewebediagnostik gibt. Nach der Validierung der Multiplex-Raman-Spektroskopie als geeignete Methode für die Krebsdiagnostik wird eine Verwertung und Zusammenarbeit mit Unternehmen der Medizintechnik angestrebt.

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siehe auch
Technologie: Innovativer Filter für bessere Sicht - 13. Dezember 2013
PMAS: Spektralanalyse im Breitwandformat - 5. November 2009
Links im WWW
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)
innoFSPEC Potsdam
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