Photonische Systemlösungen für Medizin und Biotechnologie

16.12.2015 - Deutschland

In den Lebenswissenschaften eröffnen photonische Verfahren neue Möglichkeiten und erschließen neue Anwendungsfelder. Das Besondere: Photonische Verfahren arbeiten berührungslos, flexibel und sehr präzise und ermöglichen u.a. die schnelle Aufnahme von Messdaten an lebenden Organismen und die minimalinvasive Behandlung von Gewebe. Deshalb stellt die Photonik schon heute vielfach die Grundlage für medizinische Diagnose- und Therapieverfahren sowie für Messmethoden in der Biotechnologie dar, beispielsweise in der hochauflösenden Mikroskopie, Endoskopie, Laserchirurgie oder beim medizinischen 3D-Druck.

Zahlreiche medizinische, biotechnologische und umweltanalytische Fragestellungen sind jedoch so komplex, dass sie nicht allein auf der Basis einer einzelnen optischen Technologie zu beantworten sind. Hier sind vielmehr ganze Systemlösungen gefragt. Therapeutische und diagnostische Verfahren müssen beispielsweise kombiniert werden, ebenso müssen photonische Verfahren mit Lösungen aus anderen Technologiebereichen wie z.B. der Nanotechnologie oder der Signalverarbeitung kombiniert werden, um neue Funktionalitäten zu gewinnen. Datenmengen mit dem Informationsgehalt ganzer Bibliotheken müssen in Sekundenbruchteilen ausgewertet, aufbereitet und in komprimierten Formaten zur Verfügung gestellt werden.

Um die anwendungsorientierte Erforschung von solchen umfassenden Lösungsansätzen zu unterstützen und voran zu treiben, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung nun die Richtlinien für die Förderung von Verbundprojekten zum Thema „Photonische Systemlösungen für Medizin und Biotechnologie“ bekannt gegeben. Durch die geplante Forschungsförderung soll besonders der Transfer von der Forschung in die Anwendung beschleunigt werden.

Die Steigerung der Messgeschwindigkeit, die Verbesserung der Selektivität und Sensitivität sowie die Auswertung von Daten über Vitalparameter, chemische Zusammensetzungen oder die Konzentration spezifischer anorganischer oder organischer Partikel sind wesentliche Ziele, die durch die Förderung unterstützt werden sollen. Das Potenzial, das die Photonik hier für innovative Lösungen bietet, kann u.a. durch die Kombination mit Lösungen aus der Bio-, Nano- und Informationstechnologien voll ausgeschöpft werden.

Mit der Förderung entsprechender Forschungsvorhaben soll u.a. eine breite technologische Grundlage für Lösungen geschaffen werden, die in Zukunft eine bezahlbare und qualitativ hochwertige Gesundheitsversorgung sicherstellen. Photonische Systemlösungen für die patientennahe in-vivo-Diagnostik, ein umfassendes Therapiemonitoring und Lösungen für die Prävention z.B. in Form von Körpersensoren zur Überwachung wichtiger Gesundheitsparameter sind nur einige mögliche Lösungsansätze in diesem Bereich.

In den Forschungs- und Entwicklungsvorhaben dieser Initiative arbeiten Unternehmen, Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen eng zusammen. Kennzeichen der Projekte sind ein hohes Risiko und eine besondere Komplexität der Forschungsaufgabe. Die Fördermaßnahme ist Bestandteil des Förderprogrammes „Photonik Forschung Deutschland“ und damit Teil der Hightech-Strategie der Bundesregierung. Sie zielt auf Innovation und Wachstum in Deutschland.