Von der Ein-Kanal-Messung zur bildgebenden Messung: Multiplex-Raman-Spektroskopie aus der Astrophysik für die Medizin
In der westlichen Hemisphäre stellen Krebserkrankungen die zweithäufigste Todesursache dar, oft verbunden mit einem leidvollen Verlauf der Erkrankung. Da eine frühe Diagnose häufig mit einer sehr guten Prognose verbunden ist, gibt es einen akuten Bedarf für die Verbesserung von Untersuchungsmethoden bei der Vorsorge und bei der Gewebediagnostik. Die vorzugsweise optische Diagnostik erlaubt gewebeschonende Untersuchungen in Echtzeit. Gerade bildgebende und spektral aufgelöste Verfahren bieten ein enormes Potenzial für eine ressourcen- und patientenschonende Diagnostik.
Unter diesen Verfahren gilt die Raman-Spektroskopie (d.h. die Messung eines spektralen "Fingerabdrucks" der Gewebearten) als besonders aussichtsreich. Die Entnahme von Gewebeproben kann vermieden werden, eine Erhöhung der Sensitivität wird erreicht und eine Differenzierung unterschiedlicher Stadien der Gewebeveränderung wird ermöglicht. Ein weiterer Vorteil der Methode ist, dass oberflächliche Verunreinigungen des Gewebes nicht zu verfälschten Messergebnissen führen.
Die Raman-Spektroskopie ist derzeit nur als Ein-Kanal-Verfahren erprobt und besitzt noch keine bildgebenden Eigenschaften. Für die klinische Anwendung ist dies ein gravierender Nachteil. Demgegenüber ist die bildgebende Spektroskopie in der Astrophysik bereits seit mehr als zehn Jahren etabliert. Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) gehört zu den weltweit führenden Entwicklern dieser Technologie. Das am AIP angesiedelte Innovationszentrum für faseroptische Spektroskopie und Sensorik (innoFSPEC) hat mit der Charité-Universitätsmedizin Berlin eine Innovationskooperation etabliert. Deren Ziel ist es, im Rahmen eines Wissens- und Technologietransfers die in der Astrophysik äußert erfolgreiche Methode der bildgebenden Multiplex-Raman-Spektroskopie auf Anwendungen der medizinischen Diagnostik zu übertragen.