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Forschungsabteilung Klinisch-Spektroskopische Diagnostik

Wissenschaftliches Profil

Unsere Forschungsabteilung erforscht und entwickelt neuartige spektroskopische Werkzeuge und Verfahren für die medizinische Diagnostik und die Charakterisierung physiologischer Wechselwirkungen mit besonderem Fokus auf Infektionen und Sepsis. Dabei charakterisieren wir Erreger, klären seine Wechselwirkung mit Medikamenten und mit dem Wirt auf und analysieren die Reaktion des Wirtes. Marker- und zerstörungsfreie photonische Verfahren integrieren wir in bioanalytische Chipsysteme, um die Zeit für die Diagnose zu verkürzen und neue Erkenntnisse über die Pathogenese von Infektionen und Entzündungsprozessen zu gewinnen. 

Die Projekte werden in Zusammenarbeit mit dem Center for Sepsis Control and Care am Universitätsklinikum Jena durchgeführt.

Forschungsthemen

  • Erforschung neuartiger optisch-spektroskopischer Ansätze zur Charakterisierung von Arzneimittel-Pathogen-Interaktionen (Antibiotikasuszeptibilität) sowie von Krankheitserreger-Wirt-Interaktionen
  • Entwicklung von spektroskopischen Methoden zur Charakterisierung der Wirtsreaktion bei Infektionen und Entzündungen
  • Aufklärung von Pathogenesemechanismen bei schwer zu behandelnden Infektionen mit biophotonischen Methoden (Raman-, IR- und Fluoreszenzspektroskopie und mikroskopischen Techniken)
  • Physikochemische Charakterisierung von Stimuli (z. B. beladene Nanomaterialien) und spezifischen Wechselwirkungen (z.B. Protein-Hemin, Wirkstoffe in Nanomaterialien, etc.)

Anwendungsbereiche

Wir eröffnen neue Wege für die markerfreie und zerstörungsfreie Charakterisierung funktioneller Moleküle, Partikel, Zellen und Gewebe. Damit können wir neuartige, auf optischer Spektroskopie basierende Diagnosewerkzeuge und -methoden sowie Werkzeuge zur Erforschung und Aufklärung von Krankheits- und Pathogenitätsmechanismen entwickeln.

  • Identifizierung von Krankheitserregern und deren Resistenzmuster direkt aus der Patientenprobe für eine frühzeitige therapeutische Entscheidung.
  • Spektroskopisches Hämogramm, das Aktivierungszustände von Leukozyten direkt aus dem peripheren Blut aufzeigt.
  • Biophotonische Charakterisierung von intra-zellulären Erregern in intakten Wirtszellen und Gewebe
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Schnelltest diagnostiziert Antibiotika-Resistenzen
Multiresistente Keime sind eine wachsende Bedrohung. Bisher gut behandelbare Infektionen können lebensbedrohlich verlaufen. Ein neuartiger Schnelltest gibt innerhalb von dreieinhalb Stunden Auskunft darüber, welches verfügbare Antibiotikum im konkreten Fall noch wirksam ist.