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Biophotonik: ein Kunstbegriff füllt sich mit Forschungsleben

13.11.2002 - (idw) Friedrich-Schiller-Universität Jena

Uni Jena koordiniert neuen bundesweiten Forschungsverband "Biophotonik"

Jena (13.11.02) Biophotonik ist ein Kunstwort. Den Wissenschaftszweig gibt es nicht. Trotzdem steht die Begriffschimäre aus Biologie und Photonen (energiereiche Lichtpakete) für das Anliegen eines Verbandes, Forschungsvorhaben zu fördern, die mit Hilfe der Photonen Licht ins Dunkel biologischer Prozesse bringen wollen. Über den Projektträger VDI-Technologiezentrum (Physikalische Technologien) werden die Vorhaben vom Bundesforschungsministerium für fünf Jahre mit einem Volumen von 50 Millionen Euro finanziert. Koordiniert wird der bundesweite Verband jetzt von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Prof. Dr. Jürgen Popp ist der Koordinator für deutsche Forschungsprojekte auf diesem Gebiet.

Der Professor für physikalische Chemie der Jenaer Uni koordiniert damit nicht nur seine eigenen Forschungsaktivitäten, sondern trägt die Verantwortung für einen ganzen Pulk von Projekten. Der Biophotonik-Verband besteht aus zehn Verbünden, die ihrerseits bis zu fünf Forschungsvorhaben bündeln. Damit laufen bei dem 36-Jährigen die Fäden von insgesamt 50 Projekten mit einer jeweiligen Laufzeit von 3 Jahren zusammen. "Eine hohe Verantwortung, aber auch eine Chance für die Uni Jena, an der Geschichte optischer Zukunftstechnologien mitzuschreiben", sagt Popp.

Elektronen-Transfer-Mikroskopie, Laserlichtfallen, Lasermikromanipulation, Spektroskopie, optische Sonden und Marker sind die Schlagwörter, mit denen sich die Forschungsaktivitäten umreißen lassen. Kleine und kleinste Strukturen und feingezirkelte Wechselwirkungen biologischer Zellen sollen so identifiziert, charakterisiert und gegebenenfalls beeinflusst werden. Wohin könnte das führen? Zum Beispiel dazu, dass während eines chirurgischen Eingriffs Krebszellen von gesunden Zellen unterschieden werden und der Arzt genau weiß, welches Gewebe er wegschneiden muss. Sogar einzelne kranke Zellen könnten so erkannt und eliminiert werden. Lebensmittelgifte nachweisen oder einfach nur feststellen, wie frisch ein Stück Fleisch ist? Auch auf dem Gebiet Qualitätskontrolle von Lebensmitteln erhofft man sich einiges von den optischen Technologien. Mit Hilfe biologischer Sonden könnten Krankheiten schneller erkannt und genetische Landkarten angelegt werden. So könnte in Zukunft die Medikamentengabe auf den individuellen Stoffwechsel des Patienten abgestimmt werden. Das sind die Einsatzmöglichkeiten der neuen Technologien.

Popp selbst steht dem Verbund "Online Monitoring und Identifizierung von Bioaerosolen" (kurz OMIB) vor. Er widmet sich an der Uni Jena der Raman-Spektroskopie und experimentiert mit Laserlicht. Mit speziellen Lasern fischt er nach einzelnen Bakterienzellen, Pilzsporen oder Pollen in der Luft oder in Flüssigkeiten. Er fängt diese Mikropartikel in einer Lichtfalle, beschießt sie mit Photonen und untersucht deren Streuung nach dem Zusammenstoß. Jedes Bakterium weist nach dem Photonenbeschuss ein einzigartiges Streuungsmuster auf. Wie bei einem menschlichen Fingerabdruck können so kleinste Mengen zum Beispiel von Bakterien identifiziert werden. Diese Technologie könnte zukünftig eingesetzt werden, um u. a. geringfügigste Kontaminationen in sterilen Reinsträumen (Operationssäle, Hochsicherheits-Forschungslabore) aufzuspüren oder zur schnelleren Qualitätskontrolle bei der Medikamentenproduktion und Herstellung steriler Stoffe dienen.

Kontakt:

Prof. Dr. Jürgen Popp
Institut für Physikalische Chemie der Universität Jena
Helmholtzweg 4, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948320, Fax: 03641 / 948322
E-Mail: juergen.popp@uni-jena.de
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