Echtzeit-Diagnostik von Hirnmetastasen in Tiermodellen mittels bildgebender Raman-Spektroskopie

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Die zur Zeit verfügbaren diagnostischen Methoden in der Medizin sind unzureichend, um Gewebe im Operationsfeld zu bewerten und Tumorgrenzen zu bestimmen. Ziel dieses Vorhabens ist daher, eine bildgebende in vivo Methode auf Grundlage der Raman-Spektroskopie als ergänzendes Verfahren zu entwickeln. Vorteile gegenüber anderen optischen Methoden sind, dass chemische Zusammensetzungen und molekulare Strukturen von Proben markerfrei, nichtdestruktiv, in Echtzeit und mit beugungsbegrenzter Auflösung im Submikrometerbereich untersucht werden können. Hohe Nutzungspotentiale dieser Technik bestehen insbesondere in der Neurochirurgie, um Tumoren mit großer Genauigkeit von randständigen, funktionell wichtigen, normalen Hirngewebe zu unterscheiden, und in der Neuropathologie, um den Primärtumor von Hirnmetastasen zu bestimmen. Einschlägige Vorarbeiten des Antragstellers an Dünnschnitten und Biopsien von humanen Hirnproben haben die Grundlagen geschaffen, im Labor mittels Raman-Imaging normales Gewebe von Hirntumoren zu differenzieren und mittels Infrarot-Imaging den Primärtumor von Hirnmetastasen zu identifizieren. Bevor die Methoden an Patienten angewendet werden können, wird die Forschung auf ein Hirnmetastasenmodell in Mäusen ausgedehnt. Dafür sollen im Rahmen dieses Projektes die Messtechnik, ein Tiermodell und die Algorithmen zur Datenanalyse in der klinischen Umgebung etabliert werden. Diese Grundlagenuntersuchungen bilden die Voraussetzung, um in anwendungsorientierten Anschlussprojekten den klinischen Einsatz der Raman-Spektroskopie weiter zu entwickeln.