Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Krebs erkennen mit ultrakurzen Lichtblitzen: Neue 
Nachwuchsforschergruppe am Leibniz-IPHT

08.03.2019

Forschen für eine bessere Krebsdiagnostik: Die junge Wissenschaftlerin Maria Chernysheva baut am Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) in Jena eine Nachwuchsgruppe für Ultrakurzzeit-Faserlaser auf. Mit neuartigen Ansätzen für ultraschnelle Faserlaser will Maria Chernysheva den in Jena erforschten Wellenlängenbereich erweitern und eine neue technologische Plattform etablieren, um per Infrarotspektroskopie Krebs zu diagnostizieren. Ultraschnelle Lasertechnik eignet sich dazu in besonderer Weise, weil sie fingerabdruck-ähnliche Informationen über die molekulare Zusammensetzung von Gewebe liefert und so eine schnelle, präzise und schonende Diagnose ermöglicht.

Von Moskau über Birmingham nach Jena: Für Maria Chernysheva ist ihr Start am Leibniz-IPHT nicht nur geografisch eine neue Station ihrer wissenschaftlichen Laufbahn. Ihre neue Position als Leiterin der Nachwuchsforschergruppe für Ultrakurzzeit-Faserlaser markiert für die junge Ingenieurin auch einen Wandel im Denken.


Dr. Maria Chernysheva leitet die neue Nachwuchsforschergruppe für Ultrakurzzeit-Faserlaser.

Sven Döring/ Leibniz-IPHT

„Wenn ich einen Laser entwickelt habe, passierte häufig Folgendes: Der Artikel war erfolgreich veröffentlicht, ein Phänomen neu entdeckt — und der Laser landete im Regal. Dort wurde er entweder abgestaubt oder irgendwann auseinander gebaut, für die nächste Versuchsanordnung.“ Diese Routine habe sie zweifeln lassen an ihrer eigenen Forschung, berichtet Maria Chernysheva.

„Ich änderte meine Herangehensweise.“ Sie suchte gezielt nach Anwendungsideen und begann, mit Forscherteams aus Medizin und Sensorik zusammenzuarbeiten — etwa mit der Herz-Kreislauf-Forschung an der „Medical School“ der britischen Aston University. Dort entwickelte Maria Chernysheva vor ihrem Wechsel nach Jena Laserinstrumente für die Herzchirurgie.

Ihr Ziel: Neue Laser für die Krebsforschung

Die neue Station an einem der führenden Forschungsinstitute auf dem Gebiet der optischen Gesundheitstechnologien ist für die Wissenschaftlerin da nur konsequent. Als Teilnehmerin des internationalen Karriereworkshops „Women in Photonics“ des Leibniz-IPHT im April 2018 war der Nachwuchswissenschaftlerin, die 2014 am Forschungszentrum für Faseroptik der Russischen Akademie der Wissenschaften in Moskau in Laserphysik promovierte, das Institut zudem bereits vertraut.

Was sie besonders überzeugte: die geschlossene Technologiekette, die es Forscherteams ermöglicht, von der Idee bis zur Anwendung zu gelangen. „Von der Herstellung von Faser-Preformen über die Entwicklung von Lasern und anderen photonischen Technologien bis zu deren Anwendung können hier alle Schritte abgedeckt werden. Diese Kombination zeichnet das Leibniz-IPHT vor anderen Institutionen aus.“

Mit neuartigen Ultrakurzzeit-Faserlasern will Maria Chernysheva den Bereich des mittleren Infrarot erschließen. So möchte sie neue Möglichkeiten eröffnen, um Krebs zu diagnostizieren und Veränderungen in Zellen präzise auf die Spur zu kommen. Gefördert mit einem Stipendium der Königlichen Akademie für Ingenieurwesen, entwickelte Maria Chernysheva an der Aston University zuletzt Femtosekunden-Mid-IR-Laser und Instrumente, um den biochemischen Gehalt von Gewebe nicht-invasiv zu beurteilen.

Licht blitzt kürzer als eine billionstel Sekunde

Ultrakurzzeit-Laser sind Laser, die ultrakurze Lichtimpulse aussenden. „Ultrakurz“ heißt: kürzer als eine billionstel Sekunde. „Ultrakurzzeit-Faserlaser sind zu einem Zugpferd geworden, wenn leistungsstarke Energiequellen und hohe Präzision gebraucht werden“, erläutert Maria Chernysheva. Zum Beispiel in der Chirurgie sowie in der Bearbeitung von Werkstücken in kleinsten Dimensionen, im Mikro- und Nanobereich. Weitere Anwendungen sind optische Speicher und die Drei-Photonen-Mikroskopie, mit der etwa Neurowissenschaftler Bilder von der Arbeit lebender Zellen erhalten können.

Mit Nachwuchsforschergruppen gibt das Leibniz-IPHT exzellenten jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Möglichkeit, ein aussichtsreiches Forschungsthema am Institut zu verankern.

Aus früheren Nachwuchsforschergruppen ging etwa die Forschergruppe Klinisch-spektroskopische Diagnostik hervor. Darin erforscht Prof. Ute Neugebauer — heute stellvertretende wissenschaftliche Institutsdirektorin — mit dem integrierten Forschungs- und Behandlungszentrum „Center for Sepsis Control and Care“ des Jenaer Universitätsklinikums neue Werkzeuge, mit denen Mediziner künftig Sepsis besser behandeln können.

Auch Prof. Torsten Frosch konnte sich mit seiner Nachwuchsforschergruppe zur Faserspektroskopischen Sensorik am Leibniz-IPHT etablieren. Mit seinem Team erforscht er neuartige Hohlkernfasern, um Gase und Antibiotika spektroskopisch zu analysieren. So könnten etwa Mediziner feststellen, ob Patienten mit einer schweren Infektion mit ausreichend Antibiotika versorgt sind.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Maria Chernysheva, Leiterin der Nachwuchsforschergruppe Ultrakurzzeit-Faserlaser
+49 (0) 3641 · 206-312
maria.chernysheva(a)leibniz-ipht.de

Weitere Informationen:

https://www.leibniz-ipht.de/institut/presse/aktuelles/detail/krebs-erkennen-mit-...

Lavinia Meier-Ewert | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neuer Werkstoff für den Bootsbau

Um die Entwicklung eines Leichtbaukonzepts für Sportboote und Yachten geht es in einem Forschungsprojekt der Technischen Hochschule Mittelhessen. Prof. Dr. Stephan Marzi vom Gießener Institut für Mechanik und Materialforschung arbeitet dabei mit dem Bootsbauer Krake Catamarane aus dem thüringischen Apolda zusammen. Internationale Kooperationspartner sind Prof. Anders Biel von der schwedischen Universität Karlstad und die Firma Lamera aus Göteborg. Den Projektbeitrag der THM fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand mit 190.000 Euro.

Im modernen Bootsbau verwenden die Hersteller als Grundmaterial vorwiegend Duroplasten wie zum Beispiel glasfaserverstärkten Kunststoff. Das Material ist...

Im Focus: Novel Material for Shipbuilding

A new research project at the TH Mittelhessen focusses on the development of a novel light weight design concept for leisure boats and yachts. Professor Stephan Marzi from the THM Institute of Mechanics and Materials collaborates with Krake Catamarane, which is a shipyard located in Apolda, Thuringia.

The project is set up in an international cooperation with Professor Anders Biel from Karlstad University in Sweden and the Swedish company Lamera from...

Im Focus: Controlling superconducting regions within an exotic metal

Superconductivity has fascinated scientists for many years since it offers the potential to revolutionize current technologies. Materials only become superconductors - meaning that electrons can travel in them with no resistance - at very low temperatures. These days, this unique zero resistance superconductivity is commonly found in a number of technologies, such as magnetic resonance imaging (MRI).

Future technologies, however, will harness the total synchrony of electronic behavior in superconductors - a property called the phase. There is currently a...

Im Focus: Ultraschneller Blick in die Photochemie der Atmosphäre

Physiker des Labors für Attosekundenphysik haben erkundet, was mit Molekülen an den Oberflächen von nanoskopischen Aerosolen passiert, wenn sie unter Lichteinfluss geraten.

Kleinste Phänomene im Nanokosmos bestimmen unser Leben. Vieles, was wir in der Natur beobachten, beginnt als elementare Reaktion von Atomen oder Molekülen auf...

Im Focus: Wie entstehen die stärksten Magnete des Universums?

Wie kommt es, dass manche Neutronensterne zu den stärksten Magneten im Universum werden? Eine mögliche Antwort auf die Frage nach der Entstehung dieser sogenannten Magnetare hat ein deutsch-britisches Team von Astrophysikern gefunden. Die Forscher aus Heidelberg, Garching und Oxford konnten mit umfangreichen Computersimulationen nachvollziehen, wie sich bei der Verschmelzung von zwei Sternen starke Magnetfelder bilden. Explodieren solche Sterne in einer Supernova, könnten daraus Magnetare entstehen.

Wie entstehen die stärksten Magnete des Universums?

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2019

14.10.2019 | Veranstaltungen

10. Weltkonferenz der Ecosystem Services Partnership an der Leibniz Universität Hannover

14.10.2019 | Veranstaltungen

Bildung.Regional.Digital: Tagung bietet Rüstzeug für den digitalen Unterricht von heute und morgen

10.10.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Technologiemodul senkt Ausschussrate von Mikrolinsen auf ein Minimum

14.10.2019 | Informationstechnologie

Diagnostik für alle

14.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Bayreuther Forscher entdecken stabiles hochenergetisches Material

14.10.2019 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics