Exzellente Biophotonik

Die Jena-Davis-Alliance of Excellence in Biophotonics (JEDIS) stärkt ab Januar 2018 die transatlantische Zusammenarbeit in Forschung und Lehre auf dem Gebiet der Biophotonik. Gemeinsame wissenschaftliche Konferenzen, ein nachhaltiges Austauschprogramm und Sommerschulen fördern die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern des Jenaer Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), der Friedrich-Schiller-Universität Jena und der nordamerikanischen University of California, Davis (UC Davis).

Die Biophotonik ist ein wachsendes, multidisziplinäres Forschungsgebiet, das lichtbasierte Technologien nutzt, um Fragestellungen aus Medizin und Lebenswissenschaften zu beantworten. Zu den Technologien zählen moderne Mikroskopie- und Spektroskopieverfahren und der Einsatz von Licht in Form von Lasern als Werkzeug, sei es in der Zellbiologie oder in der Chirurgie. In der Augenheilkunde sind biophotonische Verfahren für die klinische Diagnostik und Therapie bereits etabliert. Damit ist die Biophotonik eine wissenschaftliche Disziplin von großer gesellschaftlicher Bedeutung, dank der aktuelle Herausforderungen, wie die Auswirkungen einer alternden Gesellschaft, Pandemien und stark angespannte Gesundheitssysteme gemeistert werden könnten.

Licht als gemeinsames Forschungsthema

Um die Entwicklung neuer biophotonischer Technologien und Verfahren voranzutreiben, vernetzt die JEDIS-Allianz Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unterschiedlicher Fachgebiete auf beiden Seiten des Atlantiks und fördert eine konstruktive und zielorientierte Zusammenarbeit von klinischem Personal und Technologieentwicklern. Die Forschungsarbeiten des Leibniz-IPHT und der UC Davis knüpfen an gemeinsame Projekte auf dem Gebiet der Biophotonik an. So untersuchten Wissenschaftler-Teams bereits verschiedene spektroskopische Methoden für optische Diagnostik von Gewebeproben. Die JEDIS-Initiative zielt darauf ab, die Kooperation in Forschung und Lehre zu intensivieren.

„Der Fokus unserer zukünftigen Forschung liegt auf der spektroskopischen Diagnose von Krebs. Wir möchten die Expertise der UC Davis auf dem Gebiet der Fluoreszenzlebensdauer-Bildgebung mit der Kompetenz des Leibniz-IPHT im Bereich Raman-Spektroskopie vereinen, um neue Werkzeuge zur Tumorranderkennung sowie für die Tumoreinstufung und –klassifizierung zu schaffen. Dank der schnellen und färbefreien Techniken erhalten wir ergänzende Informationen über Morphologie und chemische Zusammensetzung der Gewebe. Integriert in Mikroskope oder Mikro-Endoskope, hoffen wir mit diesen biophotonischen Methoden Tumore bereits während einer Operation zu erkennen“, so Prof. Jürgen Popp, Koordinator des Projekts und wissenschaftlicher Direktor am Leibniz-IPHT.

Transatlantische Allianz für verantwortungsvolle Forschung und Ausbildung

Das über eine Laufzeit von drei Jahren mit 240 000 Euro (280 000 US$) geförderte JEDIS-Projekt umfasst wissenschaftliche Konferenzen, zwei hochklassige Sommerschulen in Davis und Jena und ein nachhaltiges Austauschprogramm. Die laufenden Forschungsarbeiten beider Institutionen begleiten drei Kolloquien mit internationalen Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Praxis. Prof. Laura Marcu, die die Initiative an der UC Davis koordiniert, betont: “Indem wir solche Tandemaktivitäten zwischen den Institutionen anbieten, fördern wir den Austausch von Standpunkten und den Dialog an der Schnittstelle von Biophotonik, Innovation und gesellschaftlichem Nutzen. Das ist dringend nötig, um aktuelle und zukünftige globale Fragestellungen in der Medizin und den Lebenswissenschaften zu lösen. Wir planen ein gemeinsames Forschungslabor an der UC Davis (Biomedical Engineering and Comprehensive Cancer Center) einzurichten, um unsere Kompetenzen in der klinisch-diagnostischen Raman-Spektroskopie auszubauen und uns besser auszutauschen.“

Die JEDIS-Allianz startet Ende Januar 2018 mit einem Kick-off Meeting in San Francisco. Die erste wissenschaftliche Veranstaltung, eine Sommerschule zum Thema “Clinical Biophotonics“, findet im September 2018 am Leibniz-IPHT in Jena statt. Gefördert wird das Projekt durch das Transatlantik-Programm der Bundesrepublik Deutschland aus Mitteln des European Recovery Program (ERP) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit, das das Gedenken an George C. Marshall am Leben erhalten und die transatlantischen Partnerschaft unterstützen soll.

Das Leibniz-Institut für Photonische Technologien

Das Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) erforscht die wissenschaftlichen Grundlagen für photonische Verfahren und Systeme höchster Sensitivität, Effizienz und Auflösung. Gemäß dem Motto „Photonics for Life – from ideas to instruments“ entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Leibniz-IPHT maßgeschneiderte Lösungen für Fragestellungen aus den Bereichen Lebens- und Umweltwissenschaften sowie Medizin.