Biophotonik: Licht für Biologie und Medizin

5. Dezember 2005, 13:13
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Die digitale Holographie und die Raman-Spektroskopie sind zwei neue Technologien

Jena, Münster - Licht soll zur Lösung schwieriger Probleme in Biologie und Medizin beitragen. So demonstrieren Forscher aus Jena und Münster Ende November auf der Wissenswerte 2005 die Anwendungsmöglichkeiten von Licht. Die digitale Holographie, wie eine der beiden neuen Technologien genannt wird, erstellt Hologramme von lebenden Zellen unter dem Mikroskop und ermöglicht so eine dreidimensionale Darstellung dieser. Die zweite Technologie beschäftigt sich mit Luftverunreinigungen durch Keime. Durch die Raman-Spektroskopie können Mikroorganismen mit einer Trefferquote von über 93 Prozent bestimmt werden.

"Beide Verfahren haben die frühe und präzise Diagnose zum Ziel und arbeiten sehr schnell. Grundlage für beide Technologien ist das Wechselspiel zwischen Licht und biologischer Materie", so Jürgen Popp, Sprecher des Forschungsschwerpunkts Biophotonik. Die digitale Holographie könne durch Echtzeitaufnahme die Bewegung einer Zelle genau verfolgen und den Forschern so ermöglichen, die Wanderungen von Tumorzellen im Auge zu behalten. Auch Unterschiede in der Elastizität des Gewebes könnten mit dem neuen Mikroskopiesystem festgestellt werden. Dies sei für die Früherkennung von Tumoren sehr wertvoll, da diese das Gewebe verändern, sagte Popp.

Molekulare Fingerabdrücke

Um Bakterien oder Hefen zu erkennen, braucht man mit der Raman-Spektrologie nicht mehr den umständlichen und zeitaufwändigen Weg über das Ansetzen von Kulturen gehen. "Wir arbeiten dabei mit einem Laser, der auf die Zelle gerichtet wird. Durch die Unterschiede in der molekularen Zusammensetzung von Bakterienzellen, können wir einen molekularen Fingerabdruck für jede Mikrobe erstellen", erklärt Popp. Leider könne die Methode nicht zur Früherkennung und damit Bekämpfung von Viren eingesetzt werden, da diese zu klein seien.

Die wissenschaftliche Disziplin Biophotonik umfasst die Anwendung lichtbasierter Technologien auf Fragestellungen in Medizin und Lebenswissenschaften. Zu diesen Technologien gehören moderne Mikrokopie- und Spektroskopieverfahren aber auch der Einsatz von Licht in Form von Lasern als Werkzeug, sei es in der Zellbiologie oder in der Chirurgie, zum Beispiel bei der Behandlung von Hautkrankheiten. (pte)

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