Einmal Gewebe und zurück: Jenaer Forscher verkürzen mit geführtem Licht die Zeit bis zur Diagnose

Im Rahmen von „Fiber Health Probe“ werden Wissenschaftler des Institutes für Photonische Technologien (IPHT), der Universität Jena sowie des Universitätsklinikums Jena gemeinsam neue Konzepte für die medizinische Forschung und Diagnostik mit optischen Fasern entwickeln.

Bildgebende Verfahren spielen in der modernen Gesundheitsforschung schon heute eine herausragende Rolle. Dennoch ist es heute noch nicht möglich, schnell und verletzungsfrei zu beurteilen, ob ein Gewebe krankhaft verändert ist. Man muss dafür im Rahmen einer Endoskopie eine Probe entnehmen, diese schneiden und anfärben.
Die an dem Projekt beteiligten Mediziner sind sich einig, dass es Patient und Arzt einen entscheidenden Vorteil bringen würde, wenn der Umweg über die Probennahme in Zukunft wegfiele. „Wenn der Arzt bereits während der Untersuchung entscheiden kann, ob und in welchem Stadium eine Erkrankung vorliegt, kann er früher mit der Behandlung beginnen“, formuliert es der Jenaer HNO-Spezialist Prof. Dr. Orlando Gunthinas-Lichius.

Das Kernstück der im Rahmen von „Fiber Health Probe“ zu erforschenden neuen Bildgebungsverfahren bilden optische Fasern. Denn um während der Endoskopie, zum Beispiel im Darm oder in Herzkranzgefäßen, eine spektroskopische Untersuchung vornehmen zu können, muss zunächst Licht einer bestimmten Wellenlänge direkt ins Körperinnere gebracht werden. Durch die Wechselwirkung des Lichtes mit dem Gewebe wird dann ein spezifisches Signal erzeugt, das zur Auswertung wieder aus dem Körper herausgeleitet werden muss.
„Damit wir das eine optische Signal zum Gewebe hin und das andere wieder zurück störungsfrei in ein und derselben Fasersonde führen können, brauchen wir maßgeschneiderte Faserkonzepte“, betont IPHT-Direktor Popp. Für deren Erforschung kann das Jenaer Institut auf umfangreiche Spezialkenntnisse und eine weltweit nahezu einmalige technologische Ausstattung von der Materialkunde über alle Stufen des Faserherstellungsprozesses bis zur Charakterisierung zurückgreifen.

Mitarbeiter des ebenfalls von Popp geleiteten Institutes für Physikalische Chemie (IPC) der Universität Jena untersuchen, welche optischen Fasern sich für welches Gewebe eignen und wie man die erhaltenen Signale optimal auswerten kann. „In der Speiseröhre bzw. im Darm müssen unter Umständen andere Laserwellenlängen für unsere multimodale Bildgebung eingesetzt werden als im Gehirn, was wiederum einen direkten Einfluss auf die zu verwendenden Fasern hat“ so Popp. Die Erforschung der Verbindung von Spektroskopie/ Bildgebung mit maßgeschneiderten Faserkonzepten stelle auf jeden Fall spannendes wissenschaftliches Neuland dar, so der Physikochemiker.

Zunächst werden die Jenaer Forscher um Jürgen Popp in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Andreas Stallmach und Prof Dr. Rolf Kalff vom Universitätsklinikum Jena das neue Verfahren an Darmkrebs bzw. Gehirntumoren erforschen. Bei Tumoren im Kopf-Hals-Bereich arbeiten sie eng mit Prof. Dr. Orlando Gunthinas-Lichius zusammen und gemeinsam mit Prof. Dr. Stefan Lorkowski vom Institut für Ernährungswissenschaften und dem Kardiologen Prof. Dr. Bernhard Brehm untersuchen sie den Einsatz der neuartigen Fasersonden am Beispiel der Arteriosklerose. „Grundsätzlich ist die Methode aber auf jede endoskopisch zugängliche Krankheit anwendbar“, erläutert Popp. Und obwohl es sich bei dem Projekt zunächst um reine Grundlagenforschung handelt, hoffen er und seine Kollegen dazu beitragen zu können, dass in Zukunft sehr viele Patienten ohne lange Wartezeiten ihren Befund und eine gezielte Behandlung bekommen.

Ihr Ansprechpartner:
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Jürgen Popp
Wissenschaftlicher Direktor
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