Das Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung (LPI) ist eine vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen der Nationalen Roadmap für Forschungsinfrastrukturen geförderte, nutzeroffene Translationsforschungsinfrastruktur mit einem Gesamtbudget von rund 182 Millionen Euro. Vier Trägereinrichtungen tragen das Vorhaben gemeinsam: Leibniz-IPHT, Leibniz-HKI, die Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) und das Universitätsklinikum Jena (UKJ).

Das LPI legt seine Leistungen entlang einer diagnostischen und therapeutischen Pipeline an. Es verbindet Entwicklung, Testung und Transfer so, dass Projekte aus Wissenschaft und Wirtschaft definierte Übergabepunkte und verlässliche Prozesse vorfinden. Damit unterstützt das LPI die Umsetzung lichtbasierter Verfahren für Diagnose, Monitoring und Therapie von Infektionskrankheiten bis hin zu anwendungsnahen Lösungen.

Für die technologische Infrastruktur entsteht bis 2030 ein neues, rund 4.000 m² großes Gebäude auf dem Gelände des UKJ; die Bauphase soll 2027 starten. Ergänzend richtet das LPI eine First-in-Patient-Unit (FiPU) auf der Intensivstation ein, die 2026/27 in Betrieb gehen soll. Dort erproben Teams neue Verfahren patientennah, und nutzen die Ergebnisse für die Weiterentwicklung der Basistechnologien und des späteren Betriebskonzepts.

Basistechnologien (TRL-nah, als technologische Grundlage des LPI)

Seit 2021 entwickeln institutsübergreifende Teams fünf Basistechnologien mit hohem technischem Reifegrad; das BMFTR stellt dafür rund 50,95 Millionen Euro bereit.

Multidimensionale, multimodale Imaging-Plattformen (Koordination: Leibniz-IPHT): Das LPI entwickelt bildgebende Plattformen für infektionsrelevante Szenarien und kombiniert sie mit Probenaufbereitung für Zellen, Gewebe, Organmodelle und Organe. Die Verfahren erfassen morphologische und chemische Veränderungen biologischer Strukturen.

Photonische Interaktionsassays für Point-of-Care und Hochdurchsatz (Koordination: Leibniz-IPHT): Das LPI realisiert kompakte Geräte, Analysestrategien und Methoden zur Probenaufbereitung, insbesondere für flüssige Proben.

Künstliche Intelligenz zur Auswertung photonischer Daten (Koordination: FSU): Das LPI entwickelt KI-, ML- und Deep-Learning-Verfahren für diagnostische Datensätze. Es baut Dateninfrastrukturen auf, die Datensicherheit und Datenschutz mit FAIR-Prinzipien der Wiederverwendbarkeit verbinden und unterstützt die Planung standardisierter Datenerhebung.

Charakterisierung und Modellierung der Immunantwort (Koordination: UKJ): Das LPI erforscht lichtbasierte Verfahren zur begleitenden Diagnostik und Überwachung von Körperfunktionen, um die Wirtsantwort unter Zeitdruck, auch auf der Intensivstation, präzise zu charakterisieren. Leibniz-IPHT bringt dafür photonische Verfahren ein, die mit kleinsten Probenmengen auskommen.

Neue Therapiekonzepte und Assays (Koordination: Leibniz-HKI): Das LPI untersucht Moleküle, therapeutische Mikroben sowie Proteine und Antikörper als Optionen jenseits klassischer Antibiotika. Parallel entwickelt es photonikbasierte molekulare und biochemische Assays, die den diagnostischen Prozess von der Probe bis zum Ergebnis abbilden.

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