Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Faserbasierte Spektroskopie – ein Schlüssel für die individuelle Behandlung von Gefäßerkrankungen

15.11.2012
Wissenschaftler vom Institut für Photonische Technologien (IPHT) erforschen ein Verfahren zur spektroskopischen Charakterisierung der biochemischen Zusammensetzung arteriosklerostischer Plaques in Gefäßen.

Mit neuesten spektroskopischen Verfahren und modernster Fasertechnologie könnten Patienten zukünftig schonend auf biochemische Veränderungen von Gefäßwänden untersucht werden. Dies stellt einen wichtigen Beitrag zur individuellen Behandlung der Plaques Ablagerungen dar.


Querschnitt einer Aorta aufgenommen mit einem laserspektroskopischen Verfahren. Verschiedene Ablagerungen können unterschiedlich gefärbt sichtbar gemacht werden.
Foto: IPHT

Ob und wie Ablagerungen in Gefäßwänden, Plaques genannt, behandelt werden müssen, hängt von ihrer biochemischen Zusammensetzung ab. So müssen zum Beispiel stabile Plaques nicht zwingend versorgt werden. Deshalb ist es wichtig, für jeden Patienten individuell festzustellen, welche Art der Ablagerung bei ihm vorliegt, ob es sich z. B. um Cholesterin, Fettsäuren und Kalk handelt. Heutige klinische Methoden liefern morphologische Informationen, jedoch bleibt die biochemische Zusammensetzung der einzelnen Plaques unbekannt.

Diese diagnostische Lücke wollen die Wissenschaftler Dr. Christian Matthäus, Dr. Christoph Krafft und Sebastian Dochow aus der Forschungsabteilung von Prof. Jürgen Popp zusammen mit der Fasertechnologiegruppe des IPHT sowie dem Kardiologen Prof. Bernhard Brehm (Universitätsklinikum Jena/ Katholisches Klinikum Koblenz) schließen. Die Wissenschaftler forschen an einer Faser-spektroskopischen Raman-Sonde. „Ziel ist es, eine Sonde zu entwickeln, welche minimal invasiv, also mit möglichst wenig Belastungen für den Patienten, einsetzbar ist. Der auf einer sehr dünnen Glasfaser basierende Messkopf muss sehr flexibel sein, so dass er direkt in die Arterien eingeführt werden kann“, so Matthäus. Hierbei kommt die materialwissenschaftliche und technologische Expertise des IPHT zur Herstellung optischer Spezialfasern zum Tragen.

Die Detektion der biochemischen Zusammensetzung der arteriosklerotischen Plaques erfolgt mit einem laserspektroskopischen Verfahren. Dieses liefert einen molekularen Fingerabdruck des untersuchten Gewebes und kann dabei krankhafte Veränderungen sichtbar machen und Ablagerungen wie Cholesterin oder Kalk problemlos identifizieren. Das Verfahren wurde bereits erfolgreich in Modellversuchen getestet. Momentan arbeiten die IPHT-Wissenschaftler zusammen mit Herrn Prof. Brehm an der weitern Miniaturisierung und Optimierung des Messsystems.

Arteriosklerose und ihre Folgeerscheinungen bilden die häufigste Todesursache in westlichen Industrienationen. Bei der chronisch fortschreitenden Erkrankung kommt es zu Veränderungen an den Gefäßwänden. Durch Bindegewebewucherung und Einlagerungen verhärten und verdicken die Gefäße. Dies führt zu Verengungen und einer abnehmenden Elastizität der Adern. Es drohen Herzinfarkt oder Schlaganfall. Eine frühzeitige Erkennung der genauen Ursachen und eine individuell auf den einzelnen Patienten abgestimmte Behandlung ist besonders wichtig, um einen Therapieerfolg zu gewährleisten.

Durch die Verknüpfung der Themenschwerpunkte „Biophotonik“ und „Faseroptik“ kann das IPHT neuartige wissenschaftliche und technische Lösungen auf wichtigen Gebieten wie der Chemo- und Bioanalytik oder der biomedizinischen Diagnostik intensiv erforschen und entwickeln, die zu einer individualisierten Behandlung von Arteriosklerose beitragen. Erfolgreich war Christian Matthäus bereits auf der diesjährigen Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik (DGBMT). Sein Vortrag über die neue Methode erhielt den mit 1000 Euro dotierten Technology Award der Stadt Jena. Zusammen mit der Doktorandin Annika Lattermann erhielt er außerdem den Posterpreis auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Arterioskleroseforschung e.V. (DGAF).

Die Arbeiten sind in der aktuelle Ausgabe des Journal of Biophotonics (9. Nov. 2012) erschienen:

„Characterization of atherosclerotic plaque depositions by Raman and FTIR imaging“ (Lattermann A, Matthäus C, Bergner N, Beleites C, Romeike BF, Krafft C, Brehm BR, Popp J.)

Ihre Ansprechpartner:
Dr. Christian Matthäus
Arbeitsgruppe Optische Zelldiagnostik
Telefon +49 (0) 3641 · 206-133
Telefax +49 (0) 3641 · 206-399
christian.matthaeus@ipht-jena.de
Prof. Dr. Jürgen Popp
Wissenschaftlicher Direktor
Telefon +49 (0) 3641 · 206-300
Telefax +49 (0) 3641 · 206-399
juergen.popp@ipht-jena.de

Dr. Andreas Wolff | IPHT Jena
Weitere Informationen:
http://www.ipht-jena.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie