15.02.2023

Neue Spektroskopie-Methoden in Entwicklung

Leibniz-Institut für Photonische Technologien mit neuer Gruppe zu feldaufgelösten optischen Präzisionsmessverfahren.

Das Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) in Jena ergänzt sein Forschungsportfolio um eine neue Arbeitsgruppe auf dem Gebiet der feld­aufgelösten spektro­skopischen Mess­verfahren, geleitet von Ioachim Pupeza. Für das Forschungs­vorhaben „Laser-Based Infrared Vibrational Electric-Field Fingerprinting“ (LIVE) wird der Physiker zudem mit einem Consolidator Grant des Europäischen Forschungs­rats (European Research Council – ERC) ausgezeichnet.

 

Abb.: Ioachim Pupeza mit einem Prototypen für die feld­aufgelöste...
Abb.: Ioachim Pupeza mit einem Prototypen für die feld­aufgelöste Spektroskopie im molekularen Finger­abdruck­bereich, entwickelt in seinem Labor. (Bild: T. Näser)

Ioachim Pupeza wechselt vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching ans Leibniz-IPHT, wo er ab Februar 2023 die neue Arbeits­gruppe „Feld­aufgelöste optische Präzisions­messverfahren“ aufbauen wird. Pupeza ist ausgewiesener Experte auf dem Gebiet der feldaufgelösten Spektroskopie. Am Leibniz-IPHT will der Wissenschaftler die Technologie weiter verbessern und neue Anwendungen erschließen, wie zum Beispiel die labelfreie Zell­detektion und -sortierung mit hohen Geschwindigkeiten. Bereits jetzt ist Pupeza gemeinsam mit seinem Team fest in den Jenaer Wissenschafts­standort integriert. Unter anderem engagiert er sich im Exzellenz­cluster Balance of the Microverse sowie im Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektions­forschung (LPI).

Jürgen Popp, wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-IPHT, zeigt sich sehr erfreut über die Verstärkung auf dem Gebiet der optischen Gesundheits­technologien: „Wir heißen Herr Pupeza herzlich willkommen. Die Etablierung seiner neuen Arbeitsgruppe ist eine strategische Maßnahme, mit dem Ziel, die Bandbreite optischer Methoden in der Medizin signifikant zu erweitern.“ Besonders im Bereich der Infektions­forschung kann die feld­aufgelöste Spektroskopie einen wichtigen Beitrag bei der Diagnostik und dem Monitoring leisten.

In seinem mit dem ERC Consolidator Grant geförderten Projekt „LIVE“ arbeitet Pupeza an der Entwicklung neuartiger Licht­quellen und einem innovativen Ansatz zur Aufnahme optischer elektrischer Felder. Ziel ist es, die Kontrolle über Licht auf der Ebene einzelner optischer Feld­schwingungen, die Femto­sekunden­laser und nichtlineare Optik bieten, zu nutzen, um derzeitige technologische Grenzen zu überwinden. Dabei sollen die Möglichkeiten des schwingungs­spektroskopischen Fingerprinting hinsichtlich Empfindlichkeit, Spezifität und Durchsatz ausgeschöpft werden.

Ioachim Pupeza blickt zuversichtlich in die Zukunft: „Meine Vision ist es, Instrumente zur diagnostischen Analyse biomedizinischer Proben wie Zellen, Gewebe oder Atemgas zu entwickeln. Ich gehe davon aus, dass mit der neuen Methode sowohl der Durchsatz drastisch erhöht als auch die individuelle Analysezeit verkürzt werden kann. Dadurch kann Patientinnen und Patienten in Zukunft noch gezielter und vor allem schneller geholfen werden.“

Das Projekt wird vom ERC über fünf Jahre mit einer Summe von rund zwei Millionen Euro gefördert. Darüber hinaus bietet die enge Zusammenarbeit innerhalb des Exzellenz­clusters Balance of the Microverse und dem Universitäts­klinikum Jena große Chancen bei klinisch relevanten Proof-of-Concept-Experimenten. Weitere Kooperationen sind mit der Ludwig-Maximilians-Universität München, der Universität Wien und der Friedrich-Schiller-Universität Jena in Vorbereitung.
 
Leibniz-IPHT / DE

 

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