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Holografische Diagnostik: InfectoGnostics startet mit neuer Forschergruppe ins Jahr 2019

  • Schematische Darstellung einer einfachen optisch auslesbaren Sensoreinheit mit zusätzlicher holografischer Verstärkung für den Nachweis von Biomolekülen. (Grafik: Leibniz-IPHT)

Mehrere diagnostische Parameter gleichzeitig mit einem optisch-holografischen Verfahren in wenigen Minuten erfassen – so könnte die Infektionsdiagnostik der Zukunft aussehen. Erforscht werden solche Ansätze nun in der neuen Forschergruppe „MultiHoloDiag“ am InfectoGnostics Forschungscampus Jena. Mit Beginn des Jahres 2019 wird die Gruppe „Multiparameter-Analysen mit optisch-holografischen Verfahren für die medizinischen Diagnostik“ durch EU- und Landesmittel über drei Jahre gefördert und durch das Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) koordiniert.

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Mit holografischen Verfahren multiresistente Krankheitserreger erkennen – was klingt, wie eine Beschreibung aus einem Science-Fiction-Roman, soll künftig in Jena zur Realität werden. Bis 2022 wird im InfectoGnostics Forschungscampus die neue Forschergruppe „MultiHoloDiag“ durch den Freistaat Thüringen mit Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF) gefördert. In der Gruppe werden die Wissenschaftler eine breit einsetzbare holografische Analyseplattform erforschen und entwickeln. Durch das neue Verfahren sollen die Sensitivität und die Geschwindigkeit für Anwendungen im Bereich der molekularen Diagnostik und Serologie deutlich gesteigert werden.

Bis zu 25 Mal empfindlichere Multiparameter-Messung

Der wesentliche Unterschied der holografischen Detektion zu bisherigen optischen Verfahren ist die Ausnutzung von Interferenz- und Beugungseffekten des Lichts, um das Messsignal zu verstärken: „Durch ein spezielles Phasengitter und funktionalisierte Oberflächen können wir eine bis zu 25 Mal empfindlichere Messung von mehreren Parametern gleichzeitig vornehmen. Unsere bisherigen Verfahren zur optischen Erreger- und Resistenzbestimmung können wir so noch schneller und präziser machen. Das Ziel sind Schnelltests, die direkt in der Arztpraxis und am Klinikbett zum Einsatz kommen“, erläutert Prof. Dr. Jürgen Popp, Direktor des Leibniz-IPHT und Sprecher des InfectoGnostics-Vorstands.

Industriebeirat begleitet schnelle Translation in ein fertiges Produkt

In der Forschergruppe werden Wissenschaftler von drei InfectoGnostics-Partnern zusammenarbeiten: Neben dem Leibniz-IPHT als koordinierendes Institut beteiligen sich auch das Center for Sepsis Care and Control (CSCC) sowie das Institut für Infektionsmedizin und Krankenhaushygiene des Universitätsklinikums Jena. Darüber hinaus wurde eigens für die Forschergruppe ein Industriebeirat einberufen, in dem mit Blink, Jenoptik, QInstruments, Senova und Codion Optics erfahrene Unternehmen der Region vertreten sind. Halbjährlich werden die Ergebnisse der Forschergruppe dem Industriebeirat vorgestellt und insbesondere in Hinblick auf Verwertungsaspekte diskutiert.