Basistechnologie 2: Photonische Interaktionsassays für Point-of-Care- und Hochdurchsatzplattformen
Projektzeitraum |
01. Juli 2021 - 30. Sep. 2025 |
Förderer |
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) |
Projektleitung |
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Unterstützung |
VDI Technologiezentrum |
Förderungskennzeichen |
13N15704 |
Forschungspartner |
Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung (LPI): Fördererklärung
Diese Arbeit wird vom BMFTR, Förderprogramm Photonics Research Germany (FKZ: 13N15704), unterstützt und ist in das Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung (LPI) integriert. Das vom Leibniz-IPHT, Leibniz-HKI, UKJ und der FSU Jena initiierte LPI ist Teil der nationalen Roadmap des BMFTR für Forschungsinfrastrukturen.
Die vier Partnerinstitutionen entwickeln gemeinsam die Basistechnologien. Jede Einrichtung ist unter der Leitung ihres jeweiligen wissenschaftlichen Koordinators für mindestens eine dieser Technologien verantwortlich. Die Sprecher des Projekts sind Prof. Dr. Jürgen Popp (Leibniz-IPHT) und Dr. Brunhilde Seidel-Kwen (UKJ). Die wissenschaftlichen Koordinatoren für die LPI-Basistechnologien am Leibniz-IPHT sind Dr. Lisa Schmölz und Dr. Lina Herbst.
Projektvision
Schnelle, präzise und vielseitige Diagnostik ist der Schlüssel zum Verständnis und zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten. Im Rahmen des Leibniz-Zentrums für Photonik in der Infektionsforschung (LPI) entwickelt das Projekt Basistechnologie 2 (BT2) grundlegende biophotonische Plattformtechnologien, die Point-of-Care- (POC) und Hochdurchsatz- (HTS) Anwendungen ermöglichen. Das vom Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) koordinierte Projekt konzentriert sich darauf, fortschrittliche photonische Prinzipien in kompakte, zuverlässige und skalierbare Systeme für klinische und Laborumgebungen zu übertragen.
Das übergeordnete Ziel von BT2 ist die Etablierung photonischer Interaktionsassays, die Raman-Spektroskopie und Fluoreszenzdetektion für eine empfindliche, markierungsfreie und schnelle Molekülanalyse kombinieren. Diese Technologien bilden die methodische Grundlage für zukünftige Diagnosewerkzeuge im Rahmen des LPI, mit denen Krankheitserreger und Wirtsreaktionen mit hoher Spezifität direkt am Point-of-Care nachgewiesen werden sollen.
Der Schwerpunkt unseres Teams am Leibniz-IPHT liegt auf der Entwicklung kompakter Analysegeräte und Probenvorbereitungsstrategien, insbesondere für flüssige Proben wie Blut, Serum oder Zellsuspensionen. Dies umfasst sowohl die Gerätetechnik als auch die Konzeption standardisierter Analyse-Workflows, die Reproduzierbarkeit und Kompatibilität mit dem Hochdurchsatzbetrieb gewährleisten.
Im Rahmen des Arbeitspakets 5.1 entwickelt die Gruppe des Leibniz-IPHT eine schnelle Hochdurchsatz-Raman-/Fluoreszenzplattform (HTS) und eine spezielle Raman-Assay-Plattform. Beide Systeme dienen dazu, die Skalierbarkeit, Geschwindigkeit und Robustheit der im Rahmen von BT2 entwickelten photonischen Ansätze zu validieren. Sie kombinieren automatisierte Probenhandhabung, präzise optische Anregung und multiplexe spektroskopische Detektion, um eine zuverlässige, reproduzierbare Analyse großer Probensätze in minimaler Zeit zu ermöglichen.
Durch diese Kombination aus photonischer Innovation, kompaktem Systemdesign und intelligenter Datenanalyse bildet BT2 die technologische Grundlage für die Infektionsdiagnostik der nächsten Generation. Die Ergebnisse werden die übergeordnete Mission des LPI stärken: die Lücke zwischen photonischer Forschung und klinischer Umsetzung zu schließen, um schnellere, zugänglichere und personalisiertere Diagnoselösungen zu ermöglichen.
Miftahul Islam
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