Der ERC fördert exzellente Grundlagenforschung in Europa, um visionäre Projekte voranzutreiben und neue interdisziplinäre Wissensgebiete zu erschließen. Auch bei der von Ntziachristos im Projekt PREMSOT (Precision Multi-Spectral Optoacoustic Tomography for Discovery Diagnosis and Intervention) zu entwickelnden Technologie sehen die Experten entsprechendes Potential.
Präzise 3D-Bilder durch Laserblitze
Die Technologie ermöglicht eine präzise nicht-invasive 3D-Tiefendarstellung von Geweben. Dazu erwärmen schwache Laserimpulse geringfügig die Zielregion im Körper, was zu einer kurzzeitigen Ausdehnung des Gewebes führt und infolgedessen Ultraschallsignale erzeugt. Die erfassen die Forscher dann mit einem entsprechenden Sensor und „übersetzen“ sie in dreidimensionale Bilder.
So können Krankheitsverläufe nichtinvasiv und ohne Strahlenbelastung oder Kontrastmittel direkt am Patienten verfolgt werden. „Erste Erfolge zeigte die Technologie schon bei der Bestim¬mung des metastatischen Status von Melanom-Patienten“, berichtet Ntziachristos. „Diese Krebserkennung kann dank der MSOT-Technologie ohne Operation durchgeführt werden.“ Weitere klinische Studien in verschiedenen Anwendungsfeldern laufen derzeit, unter anderem bei Brust- und Schilddrüsenkrebs sowie peripherer Arteriosklerose.
Medikamente im Körper live beobachten
Darüber hinaus ist es möglich mittels MSOT die Ausbreitung von Medikamenten in Geweben oder den dortigen Sauerstoffgehalt* zu bestimmen. Mit dem für PREMSOT bewilligten Geld wollen die Forscher nun ein kostengünstiges, tragbares Gerät entwickeln, das beim Menschen eingesetzt werden kann.** Dieses soll künftig etwa in der Chirurgie oder bei der Diagnostik helfen, in Echtzeit pathophysiologische Parameter zu erfassen und die Effizienz der Behandlung zu überwachen beziehungsweise zu verbessern. Zudem wollen Ntziachristos und sein Team die Sensitivität der Methode weiter steigern und technische Einschränkungen abbauen, um auch eine Anwendung in den Bereichen der Entzündungs- und Stoffwechsel-Diagnose sowie in der Neurologie zu ermöglichen. Die Bewerbung im Rahmen von Horizon 2020*** ist eine von 277, die sich unter insgesamt knapp 2000 eingereichten Anträgen durchsetzen konnte.
Weitere Informationen
Hintergrund
Bereits im Jahr 2008 erhielt Prof. Ntziachristos einen ERC Advanced Grant – eine zweite Förderung ist eine seltene Ehre. Die damalige Förderung mündete in über 100 wissenschaftlichen Artikeln. Darüber hinaus erhielt Ntziachristos den Deutschen Innovationspreis 2014. Zuvor wurde 2011 zudem die iThera Medical GmbH als Spin-Off ausgegründet und vertreibt seither die MSOT Technologie weltweit.
* Die Versorgung mit Sauerstoff ist essentiell für das Überleben des Menschen. Daher ist das Maß der Sauerstoffversorgung eines Gewebes für Mediziner ein unverzichtbares Merkmal, um den Zustand eines Patienten z.B. während eines medizinischen Eingriffs zu überwachen. Insbesondere bei bewusstlosen Patienten können entsprechende Messungen frühzeitig Hinweise auf einen bevorstehenden klinischen Schock oder das bevorstehende Versagen von Vitalorganen liefern.
** Die Entwicklung eines mobilen Handdiagnosegerätes soll dazu führen, dass Ärzte Untersuchungen schnell und einfach durchführen können. Medizinern in allen Bereichen soll damit ein neues preiswertes Diagnosegerät zur Verfügung gestellt werden, mit dem sich eine Vielzahl von Erkrankungen und Notfallsituationen schon im Vorfeld erkennen und durch vorbeugendes Eingreifen vermeiden lassen.
*** Horizon 2020 ist ein EU-Förderprogramm für Forschung und Innovation, ausgeschrieben von der Europäischen Kommission, das von 2014 bis 2020 laufen soll.
Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.100 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 34.000 Beschäftigten angehören.
Das Institut für Biologische und Medizinische Bildgebung (IBMI) erforscht In-Vivo-Bildgebungstechnologien für die Biowissenschaften und für klinische Anwendungen. Es entwickelt Systeme, Theorien und Methoden zur Bildgebung und Bildrekonstruktion sowie Modelle zur Überprüfung neuer Technologien auf der biologischen, vorklinischen und klinischen Ebene. Ziel ist es, innovative Werkzeuge für biomedizinische Labore sowie für die Diagnose und zur Überwachung von Therapien bei Erkrankungen bereit zu stellen.
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