image: This is Dr. Oliver Bruns in the lab. view more
Credit: © Helmholtz Zentrum München/Carolin Jacklin
Vorgänge im lebenden Organismus sichtbar machen, das ist das Ziel von Dr. Oliver Bruns und seiner Arbeitsgruppe am Helmholtz Pioneer Campus. Dieses Vorhaben unterstützt nun auch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen einer Emmy Noether Förderung: In den kommenden fünf Jahren stellt sie 1,5 Millionen Euro bereit.
Ein Großteil der Gelder wird in die Weiterentwicklung der sogenannten SWIR-Technologie fließen. SWIR steht für short-wave infrared, also Wellenlängen größer 1.000 Nanometer, erklärt Oliver Bruns, Leiter der ersten Arbeitsgruppe am Helmholtz Pioneer Campus. Für unseren Bildgebungsansatz mit Fluoreszenzfarbstoffen verwenden wir genau diesen Bereich und stehen damit klassischen Verfahren gegenüber, die zwischen 700 und 900 Nanometern Wellenlänge oder im sichtbaren Bereich messen.
Dadurch erzeugen die Wissenschaftler einen besseren Kontrast und schärfere Bilder als mit herkömmlichen Methoden, denn: Licht mit kürzeren Wellenlängen tendiert dazu, stärker zu streuen, sodass die Strukturen scheinbar in einer Art Nebel liegen, so Bruns. Wir umgehen diese Streuung und können deutlich mehr Details aus dem Körperinneren sichtbar machen.
Wie leistungsfähig die Methode ist, konnten Bruns und seine ehemaligen Kollegen am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge bereits demonstrieren. In mehreren Arbeiten (unter anderem Nature Biomedical Engineering, Nature Medicine, oder PNAS) konnten sie physiologische Prozesse in bisher ungekanntem Detail visualisieren.
Grundlagen geklärt - Anwendung als nächstes Ziel
Tatsächlich konnten wir am MIT schon zahlreiche grundsätzliche Aspekte der Technologie herausarbeiten und den Grundstein für weitere Schritte legen - auch die Antragsstellung für die Emmy-Noehter Förderung lief noch dort, erklärt Oliver Bruns. Mit der Förderung im Rücken wollen wir nun das SWIR Imaging auf ein neues Niveau bringen und am Helmholtz Pioneer Campus in die Hände von Biologen und Medizinern legen.
Zahlreiche Wissenschaftler möchten ihm dabei gerne über die Schulter sehen. Drei Professoren aus den Vereinigten Staaten - Prof. Ellen Sletten (UCLA), Prof. Ou Chen (Brown University) und Prof. Tulio Valdez (Stanford University) wurden als sogenannte Mercator Fellows ausgewählt und eingeladen in Bruns Gruppe am Pioneer Campus mitzuarbeiten. Dabei handelt es sich um einen von der DFG geförderten Austausch, der begleitend zu anderen Maßnahmen (wie eben dem Emmy Noether-Programm von Oliver Bruns) stattfindet.
In diesem Rahmen waren bei uns im Labor auch Tulio Valdez und Maly Cosco aus der Gruppe von Ellen Sletten zu Gast, berichtet Oliver Bruns. Der Austausch mit ihnen und anderen Kolleginnen und Kollegen ist der kreative Treibstoff unserer Forschung und zeigt, dass unsere Arbeit international durchaus aufmerksam verfolgt wird.
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Weitere Informationen
Hier geht es zum Forscherportrait Von der Weitwinkelperspektive zur Detailansicht über Oliver Bruns: https://www.helmholtz-muenchen.de/forschung/forschungsexzellenz/forscherportraets/dr-oliver-bruns/index.html
Hintergrund:
Das Emmy Noether-Programm eröffnet besonders qualifizierten Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern die Möglichkeit, sich durch die eigenverantwortliche Leitung einer Nachwuchsgruppe über einen Zeitraum von sechs Jahren für eine Hochschulprofessur zu qualifizieren. http://www.dfg.de/foerderung/programme/einzelfoerderung/emmy_noether/
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 2.300 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 37.000 Beschäftigten angehören. http://www.helmholtz-muenchen.de
Helmholtz Pioneer Campus (HPC) steht für die intelligente Verbindung von Biomedizin, Ingenieurstechnik und Digitalisierung. Hier arbeiten Top-Wissenschaftler aus aller Welt gemeinsam an neuartigen Lösungen für die Prävention, Diagnose und Behandlung dringender medizinischer Fragestellungen. Ziel des HPC ist die Etablierung eines hochdynamischen Forschungsumfeldes an der Schnittstelle verschiedener Fachdisziplinen frei vom kontinuierlichen Druck Drittmittelanträge zu verfassen und mit minimalem Verwaltungsaufwand für die Forscher. Ein Ort für Innovation mit Startup-Optionen, eingebettet in das Helmholtz Zentrum München und damit Teil der Helmholtz-Gemeinschaft, Deutschlands größter Forschungsorganisation. Namen und Leitbild bezieht der HPC von Hermann von Helmholtz: Arzt und Physiker, Mathematiker und Pionier angewandter Wissenschaft. http://www.pioneercampus.de
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