Aufgaben
Im Fachbereich „Biomedizinische Optik“ der PTB werden optisch gestützte quantitative Mess- und Bildgebungsverfahren für die medizinische Diagnostik und Therapiekontrolle entwickelt, untersucht und zusammen mit klinischen Partnern erprobt. In der Arbeitsgruppe 8.31 liegt der Schwerpunkt der Arbeiten dabei auf optisch-spektroskopischen Mess- und Bildgebungsverfahren für die nichtinvasive quantitative Bestimmung wichtiger Biomarker (z.B. Hämoglobinkonzentration, Sauerstoffsättigung) im Gewebe in vivo sowie zur Darstellung krankheitsbedingter molekularer Veränderungen mit Hilfe fluoreszenzmarkierter Sonden. Darüber hinaus werden mikroskopische Bildgebungsverfahren zur Charakterisierung und Differenzierung einzelner biologischer Zellen im Durchfluss entwickelt und untersucht. In der Arbeitsgruppe 8.32 werden durchflusszytometrische und mikroskopische Messverfahren für Zellen sowie molekularbiologische Messverfahren zum Nachweis und zur Quantifizierung von Krankheitserregern (z.B. Viren wie HIV und SARS-CoV2, Bakterien) für die Metrologie in der Labordiagnostik untersucht. Ziel ist u.a. die Entwicklung von Referenzmessverfahren sowie die Bestimmung von Referenzmesswerten für die gesetzlich vorgeschriebene Qualitätssicherung laboratoriumsmedizinischer Untersuchungen.
Die Bestimmung von Gensequenzen spielt eine Schlüsselrolle in der heutigen medizinischen Diagnostik. Heute werden Gensequenzen üblicherweise mit Next-Generation-Sequencing (NGS) Techniken bestimmt. Anwendungen liegen z.B. in der Krebsdiagnostik und dem Nachweis von Krankheitserregern. Solche NGS-Techniken haben auch zur Entdeckung des SARS-CoV-2 Virus geführt.
Die diffuse optische Bildgebung ermöglicht die Charakterisierung physiologischer Parameter von Tumoren in der Brust. Mit Hilfe geeigneter Wellenlängen im nahinfraroten Spektralbereich können insbesondere die Konzentrationen von oxygeniertem und desoxygeniertem Hämoglobin sowie der Wassergehalt und der Gehalt an Kollagen abgeschätzt werden. Bei dem in der linken Abbildung gezeigten Scanverfahren...
