Preisträger
Professor Dr. Karsten König, JenLab GmbH, Deutschland
Thema
"Klinische Multiphotonen-Tomographie" |
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| | Eines der bedeutendsten Anwendungsgebiete der Lasertechnik sind die medizinischen bildgebenden Verfahren, oft auch, aus dem Englischen übernommen, „Imaging“ genannt. Für Forscher und Mediziner ist es unerlässlich, mehr zu sehen, als es mit dem bloßen Auge möglich ist. Je nach Erkrankung oder Forschungsgebiet kommen eine Vielzahl unterschiedlicher Untersuchungsmethoden zum Einsatz. |
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Zu den ältesten bildgebenden Verfahren gehören das klassische Röntgen und der Ultraschall. Vielen bekannt sind heute auch die Computertomographie und die Kernspintomographie. Beide Verfahren liefern faszinierende Bilder aus dem Inneren des Körpers. Doch auch sie sind nicht in der Lage, jedes Detail aufzulösen oder alle Gewebe und krankhaften Veränderungen zu unterscheiden. Anders als diese radiologischen Methoden können optische Verfahren nicht so tief in den Körper eindringen, vermögen aber, mehr Details zu erkennen und selektiv bestimmte Moleküle, Proteine und intrazelluläres Gewebe darzustellen.
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Im Gebiet des laserbasierten Imaging erforscht Professor Karsten König Methoden, die insbesondere zur Diagnose von Hautveränderungen eingesetzt werden. Der Physiker, Zellbiologe und Professor an der Universität des Saarlandes beschäftigte sich schon in seiner Promotionsarbeit mit der Diagnose von Krebs mittels der Fluoreszenz-Mikroskopie. Später habilitierte er auf dem Gebiet der Zellbiologie und verfolgte die Weiterentwicklung von Verfahren zur laserbasierten Diagnose von Hauterkrankungen, insbesondere des malignen Melanoms, des hochgradig bösartigen schwarzen Hautkrebses. | |
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| Falschfarbendarstellung von Hautzellen, basierend auf der Messung mit dem Miltiphotonen-Tomograph. |
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Noch während seiner Zeit als Privatdozent an der Universität Jena gründete König 1999 den Spin-off JenLab zur Entwicklung und Vermarktung von schlüsselfertigen Diagnosegeräten für den medizinischen Einsatz. Heute verkauft das Unternehmen mit Sitz in Jena und Saarbrücken zertifizierte Geräte an Kliniken und Unternehmen in der ganzen Welt. Einzigartig ist die Kombination mehrer optischer Verfahren in einem Gerät für die In-vivo-Diagnose mit hoher räumlicher Auflösung. Diese ermöglicht einen breiten Einsatz und erhöhte Sicherheit von Diagnosen.
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| Der Multiphotonen-Tomograph in der klinischen Anwendung. |
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| | Die eingesetzten Verfahren basieren auf der Anregung natürlicher Fluoreszenzen von Schlüsselmolekülen und der Erzeugung von charakteristischem Licht durch nichtlineare optische Prozesse. Die Anregung erfolgt mit einem Femtosekundenlaser, dessen Lichtstrahl mit einem Scanner rasterförmig auf das untersuchte Gewebe gelenkt wird. |
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| Dass bei den Verfahren keine Kontrastmittel gespritzt werden müssen, ist dabei ein großer Vorteil der anspruchsvollen Methoden. Die Messung der so erzeugten, sehr schwachen Lichtsignale übernehmen sogenannte Photomultiplier mit Messgenauigkeiten bis hinunter zum Zählen einzelner Photonen. Die Software setzt die Messdaten zu dreidimensionalen Falschfarbenbildern oder Graphen zusammen, aus welchen der Mediziner oder Forscher charakteristische Strukturen der Hautzellen und krankhafte, durch Umwelteinflüsse oder von medizinischen Wirkstoffen verursachte Veränderungen in den Zellen erkennen und untersuchen kann. |
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