30.10.2020

Otto von Guericke-Preis verliehen

Karl Stock und Steffen Nothelfer erhalten die Auszeichnung für die Entwicklung eines hyperspektralen Kamerasystems zur Melanom-Früherkennung.

Etwa 23.000 Menschen erkranken jedes Jahr in Deutschland an Hautkrebs, rund 3000 Menschen sterben jährlich daran. Bislang sind Untersuchungen zur Hautkrebs­früherkennung in hohem Maße von der Erfahrung des untersuchenden Arztes abhängig: So erfolgen Biopsien, also die chirurgischen Entnahmen von tumorverdächtigem Gewebe, bisher meist ausschließlich auf Basis visueller Kontrollen. Manche bösartigen Melanome werden dabei übersehen oder nicht frühzeitig genug erkannt. Ulmer Wissen­schaftler haben jetzt ein neuartiges Verfahren zur Hautkrebs­früherkennung entwickelt, das die Diagnostik präziser, kostengünstiger und einfacher macht. 
 

Abb.: Otto von Guericke-Preisträger 2020: Steffen Nothelfer und Karl Stock...
Abb.: Otto von Guericke-Preisträger 2020: Steffen Nothelfer und Karl Stock (v.l.; Bild: AiF)

Mithilfe eines hyperspektralen Kamerasystems, kombiniert mit strukturierter Beleuchtung, können Vorstufen bösartiger Melanome und kleinste Unterschiede in der Mikro­struktur des Gewebes zuverlässig detektiert werden. Für ihre Leistungen sind Karl Stock und Steffen Nothelfer vom Institut für Laser­technologien in der Medizin und Messtechnik an der Universität Ulm heute in Köln mit dem Otto von Guericke-Preis der Arbeits­gemeinschaft industrieller Forschungs­vereinigungen (AiF) ausgezeichnet worden. Durchgeführt wurde das Projekt vom AiF-Mitglied Forschungs­vereinigung Feinmechanik, Optik und Medizintechnik e. V. (F. O. M.). Der Preis wird einmal im Jahr für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der IGF vergeben und ist mit 10.000 Euro dotiert. Die vorwettbewerbliche IGF wird im Innovations­netzwerk der AiF und ihrer 100 Forschungs­vereinigungen organisiert und vom Bundes­ministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit öffentlichen Mitteln gefördert.

„Wir haben ein Gerät entwickelt, das den Arzt bei der Erkennung von schwarzem Hautkrebs unterstützen soll“, erklärt Stock das Ergebnis der Forschungs­arbeiten. „Damit können wir die optischen Eigenschaften eines Gewebes in jedem Punkt exakt bestimmen und daraus auf Gewebeveränderungen schließen.“ Sein Kollege Nothelfer beschreibt das Vorgehen: „Zunächst beleuchten wir die Haut bei der Untersuchung in unterschiedlichen Farben und mit unterschiedlichen Streifen­mustern. Einfach gesagt projizieren wir bestimmte Muster auf die Haut und erfassen dann das zurück­gestreute Licht mit einer empfindlichen Kamera.“ Aus Abweichungen oder Verzerrungen des ursprünglichen Musters lassen sich mithilfe von Auswerte­algorithmen sehr genau Änderungen der optischen Gewebe­eigenschaften, auch in der Tiefe, ableiten. Diese können erste Hinweise einer krankhaften Gewebe­störung sein. „In erster Linie kommt das Gerät den Patienten zugute, denn je früher das Melanom entdeckt wird, desto höher sind die Überlebens­chancen des Patienten“, resümiert Stock.

Jean-Michel Asfour, Geschäftsführer der Dioptic GmbH, sieht in dem heute ausgezeichneten Projekt einen Initiator für die Entwicklung neuer und innovativer Messsysteme in weiteren Bereichen, beispielsweise in der Lebens­mittel­kontrolle oder der Papier- und Textil­industrie. „Gerade auch in Kombination mit künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen eröffnet es Unternehmen wie uns große Marktpotentiale“, ist Asfour überzeugt. Die Dioptic GmbH war als Industrie­partner am projekt­begleitenden Ausschuss des heute ausgezeichneten Projekts beteiligt.

Der Geschäftsführer der F. O. M., Markus Safaricz, zeigt sich beeindruckt von den Leistungen des Ulmer Teams. „Die Forscher haben es geschafft, ein Messsystem zu entwickeln, das bereits zum Projektende den Weg in die Klinik geschafft hat. Auch über die Krebs­bekämpfung hinaus sind die Einsatz­möglichkeiten mit nur minimalem Investitions­aufwand extrem vielfältig. Beispielsweise führten Teilergebnisse zur Entwicklung einer LED-Strahlungs­einheit zur Keimabtötung, andere sollen künftig bei 3D-Druckverfahren eingesetzt werden.“ Laut Safaricz eignet sich das Messsystem besonders für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) und eröffnet ihnen neue, innovative Geschäftsmodelle. 

AiF / DE
 

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