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Clusterreport Optik & Photonik

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Clusterreport Optik und Photonik | Biomedizinische Optik und Augenoptik 92 Die Magnosco GmbH bietet ein optisches Analyseverfahren für malignen Hautkrebs. So ist eine nicht invasive und schmerzfreie Untersuchung von atypischen und dysplastischen Hautläsionen am Patienten möglich. Gegründet wurde Magnosco schon 2014 durch den Mittelständler LTB Lasertechnik Berlin. LTB hatte das Verfahren zur Früherkennung von schwarzem Hautkrebs entwickelt, dabei wird mit Infrarotlaserlicht das Hautpigment Melanin zur Fluoreszenz gebracht. Die Fluoreszenz macht die molekulare Struktur von schwarzem Hautkrebs frühzeitig erkennbar. Sowohl national als auch international nimmt die Charité in der medizinischen Bildgebung eine Vorreiterrolle ein. Dank der hervorragenden Geräteausstattung wird die Wertschöpfungskette im Bildgebungsbereich nahezu vollständig abgedeckt und wissenschaftliche Exzellenz und Verbundprojekte gefördert. So bietet das Berlin Experimental Radionuclide Imaging Center (BERIC) als Core Facility der Fakultät zusammen mit der Klinik für Nuklearmedizin alle Modalitäten der modernen tierexperimentellen Hybridbildgebung mit Radiopharmaka an. www.magnosco.com Die Multiphotonen-Tomographie der inzwischen auch in Berlin ansässigen JenLab GmbH ermöglicht die nicht invasive markerfreie In-vivo-Untersuchung der Haut mit der bislang höchsten räumlichen und zeitlichen Auflösung. Sowohl intra- als auch extrazellulare Strukturen lassen sich mit einer Auflösung von nur 300 Nanometern innerhalb von Sekunden auf dem Bildschirm darstellen. Dies verdankt sich der klinischen Multiphotonen-Tomographie, einer neuen Form der hochauflösenden Bildgebung mittels Femtosekunden-Laser. Damit werden einzelne Mitochondrien, Melanosomen und Zellkerne sowie das Elastin- und Kollagennetzwerk ohne jegliche Anfärbung dreidimensional in situ sichtbar. www.jenlab.de a b c a) SPECT/CT einer Maus mit Natrium-Iodid-Symporter(NIS)- transfiziertem subkutanem Tumor (Tc-99m-Pertechnetat Uptake) b) Tc-99m MDP Skelettszintigraphie einer Maus (links) und Quantifizierung c) PET/MRT einer Ratte mit Lebertumor (unten: FDG Uptake) © Berlin Experimental Radionuclide Imaging Center, Charité Universitätsmedizin – Berlin Optische Hautbiopsien können mit neuartigen Multiphotonen-Tomographen innerhalb von Sekunden gewonnen werden © JenLab GmbH Die molekulare Bildgebung mittels Single-Photon-Emission-Computed-Tomography (SPECT) und Positronen-Emissions-Tomographie (PET) mit entsprechenden radioaktiv markierten Tracersubstanzen ermöglicht mit hoher Sensitivität die nicht invasive quantitative Charakterisierung physiologischer und pathologischer Prozesse im Organismus, beispielweise zur Diagnostik von Tumoren, bei neurodegenerativen Erkrankungen inklusive Hirnperfusionsmessungen, bei Entzündungen oder bei metabolischen Erkrankungen wie Störungen des Knochenstoffwechsels. Das teilweise durch die DFG und den Zukunftsfond des Landes Berlin geförderte BERIC ist ausgerüstet mit einem modernen hochauflösenden Kleintier-SPECT/CT (nanoSPECT/CT plus, Bioscan/Mediso) und einem State-of-the-art Kleintier-PET/MRT (PET/MRI,

93 Clusterreport Optik und Photonik | Biomedizinische Optik und Augenoptik Mediso). Das BERIC steht als Core Facility generell auch für externe akademische Arbeitsgruppen sowie für Auftragsforschung zur Verfügung. www.charite.de/forschung/service_fuer_forschende/ forschungsinfrastruktur/bildgebung Bildgebende Verfahren in der Neurologie Das Berlin Center for Advanced Neuroimaging (BCAN) bietet eine Forschungsinfrastruktur für neurowissenschaftliche Bildgebung im Herzen Berlins. Das BCAN beherbergt zwei hochmoderne Siemens 32-Kanal 3-Tesla-Magnetresonanztomographen für kognitive, neurologische und psychiatrische Experimente. www.berlin-can.de Die Bildgebung des Gehirns ist eine Schlüsseltechnologie sowohl in der Grundlagen- als auch in der klinischen Schlaganfallforschung. Um die Probleme besser angehen zu können, wurde 2010 auf dem Charité Campus Virchow das Small Animal Imaging Center eröffnet. Neben klassischen Durchleuchtungsverfahren werden hier neu entwickelte Verfahren der Fluoreszenztomographie eingesetzt, um an Tiermodellen pathophysiologische Vorgänge zu untersuchen und die Wirksamkeit neuer Therapieansätze zu studieren. Ermöglicht wurde das neue Zentrum durch die Zusammenarbeit von Charité und industriellen Partnern – und vorangetrieben vom Imaging Netzwerk Berlin. Das Netzwerk vereint wissenschaftliche Einrichtungen, unter anderem der Charité, Pharmaunternehmen, Großgerätehersteller sowie kleine und mittlere Unternehmen aus Berlin. Alle Akteure eint, dass sie in der medizinischen Bildgebung großes Potenzial für die Medizin der Zukunft sehen. Und mit ihr für die Region Berlin Brandenburg: Sowohl von der Geräteausstattung als auch von der wissenschaftlichen Exzellenz bilden die Akteure die Wertschöpfungskette der medizinischen Bildgebung ab. Diagnose von Biofilm-Infektionen Dabei ist das Imaging Netzwerk nicht die einzige Initiative, die sich in der Region um die Entwicklung optischer Verfahren für den Einsatz in der Medizin bemüht und Unternehmen und Forschungseinrichtungen vernetzt. So vereint DiagnostikNet-BB Diagnostik- und Gerätehersteller, Zulieferer und Anwender aus Kliniken und Routinelaboren sowie Forschungseinrichtungen der Region Berlin Brandenburg, um Innovationen im Bereich der In-vitro-Diagnostik zu fördern. www.diagnostiknet-bb.de Das BMBF hat das Verbundprojekt iSOLID ins Leben gerufen, um eine neuartige digitale Bilddiagnostik zur spezifischen Diagnose von Biofilminfektionen zu entwickeln. Denn zu den zehn häufigsten Todesursachen in Europa zählen Infektionskrankheiten. Viele dieser Infektionen werden durch Biofilminfektionen verursacht, die bislang nur schwer diagnostiziert werden können. Das Ziel von iSO- LID („Integrated Solutions for Infection Detection“) ist die schnelle und sichere Erkennung solcher Infektionen mithilfe digitaler Bilddiagnostik und die Empfehlung einer geeigneten Therapie. http://isolid.org An diesem Verbundprojekt ist unter anderem das Biofilmzentrum des Deutschen Herzzentrums Berlin beteiligt. Spezifische Diagnosen von durch Biofilme verursachten Infektionskrankheiten sind mithilfe der „Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung“ (FISH) möglich. Diese diagnostische Methode basiert auf fluoreszenzmarkierten DNA-Sonden und vereint die Vorteile von Molekularbiologie, Fluoreszenzmikroskopie und Histologie. Das FISH-Verfahren nutzt jedoch sehr große Bilddatenmengen, deren Analyse aufwendig und komplex ist. Im Rahmen des iSOLID-Verbundprojekts soll deshalb eine digitale Methode der Bildanalyse zur automatischen Detektion und Quantifizierung von Mikroorganismen entwickelt werden. www.imaging-netzwerk-berlin.de www.dhzb.de/de/medizin_pflege/herz_thorax_und_ gefaesschirurgie/forschung/biofilmzentrum

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