Aktuelles

Vortrag bei der Photonics West 2020

Vom 1. bis zum 6. Februar 2020 findet mit der „Photonics West 2020“ die jährlich größte Versammlung von Experten auf dem Gebiet der Photonik statt. Zu den verschiedenen Konferenzen und der Industrieausstellung werden rund 22.000 Teilnehmer erwartet. Natürlich darf hier das ILM nicht fehlen. Es ist mit Beiträgen zum medizinischen Lasereinsatz und zur Theorie der Lichtausbreitung vertreten:

• Karl Stock, Holger Wurm: Comparative in-vitro investigations on the cutting quality of the CO2 laser and the diode pumped Er:YAG laser
• Felix Ott, Benjamin Krüger, Alwin Kienle: Wavefront shaping simulations based on Maxwell’s equations: Focus intensity behavior while scanning inside randomly scattering media

Fünf Institute der Innovationsallianz Baden-Württemberg erhalten 1,7 Millionen Euro für Forschung an KI-basierter optischer Tumordiagnostik

Mit Erhalt des Zuwendungsbescheids für das Projektvorhaben „Intelligente Diagnostik“ gehen 1,7 Millionen Euro Landesförderung an fünf Institute der Innovationsallianz Baden-Württemberg (innBW), darunter das ILM.: Das Verbundprojekt hat das Ziel, durch den Einsatz quantitativer bildgebender Verfahren sowie künstlicher Intelligenz (KI) die Erkennung von Hauttumoren zu verbessern.

Bislang ist die visuelle Inspektion der Patienten durch den Arzt eine der wichtigsten Säulen in der Diagnostik von Hauttumoren. Um zu einer Diagnose zu gelangen, analysieren Ärzte, was sie sehen. Bekannt ist das ABCDE-Verfahren, nach dem Ausmaß, Form, Farbe, Durchmesser und Erhabenheit der betroffenen Hautstelle bewertet werden. Je größer der Durchmesser und je unregelmäßiger ein Hautfleck ist, umso größer die Wahrscheinlichkeit, dass ein Hauttumor vorliegt.

Kann künstliche Intelligenz (KI) dabei helfen, Hauttumore zu diagnostizieren? Ja. Schon heute wird im Bereich der Diagnostik mit KI gearbeitet. Dabei werden zehntausende digitale Fotos klassifiziert, um anschließend einen Diagnosevorschlag auf Basis eines neuen Bildes vornehmen zu können.“

Im Rahmen des Verbundforschungsprojektes sollen nun erstmals durch am ILM entwickelte optische Verfahren wesentlich mehr Daten erhoben werden, als normale Digitalbilder hergeben, so zum Bespiel der Melanin- oder Wassergehalt der betrachteten Hautstelle oder ihre Textur. Dabei werden diese Parameter quantifiziert, d. h. sie können wie die Ergebnisse von Blutuntersuchungen über einen längeren Zeitraum miteinander verglichen werden, um später allein aus charakteristischen Verläufen schon die Entstehung von Hautkrebs und nicht erst seine Manifestation erkennen zu können. Solche Muster automatisch zu finden ist Aufgabe der KI. Das optische Diagnostiksystem wird intelligent.

Das Projekt mit einer Laufzeit von 18 Monaten wird gefördert vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg. Beteiligt sind neben dem ILM folgende Institute der innBW: FZI Forschungszentrum Informatik, Hahn-Schickard-Institut Villingen-Schwenningen, Hahn-Schickard-Institut Stuttgart und NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen.

 


Über die Innovationsallianz Baden-Württemberg (innBW)
Die Innovationsallianz Baden-Württemberg ist ein Zusammenschluss von 13 außeruniversitären wirtschaftsnahen Forschungseinrichtungen mit insgesamt 1.200 Mitarbeitern. Die Institute orientieren sich am Bedarf der Wirtschaft und erschließen Technologiefelder, die für die Wirtschaft bedeutsam werden. Mit rund 4.500 Industrieprojekten in den Zukunftsfeldern Gesundheit und Pflege, Nachhaltige Mobilität, Energie und Umwelttechnologie sowie Information und Kommunikation ist die innBW ein Leuchtturm an Innovation und Technologietransfer. Für die Entwicklung innovativer Produkte stehen die Querschnittstechnologien Werkstoffe und Oberflächen, Mikrosystemtechnik/-elektronik, Digitalisierung, Nanotechnologie, Biotechnologie, Photonik, Produktionstechnik und Managementsysteme im Fokus. Von 2006 bis 2018 wurden bereits 60 Firmen ausgegründet.

Überschüssige Hepsin-Aktivität stresst Prostatakarzinomzellen – ein Schlüssel zur Präzisionstherapie von Tumoren?

Viele Studien zeigen, dass die Protease Hepsin in Prostatatumoren verstärkt aktiv ist und hier, sowie auch in anderen Krebsarten, die Metastasierung fördert. Gleichzeitig ist Hepsin in den Metastasen selbst dann oft nicht mehr nachweisbar, und eine sehr starke Präsenz von Hepsin in Tumoren geht mit einer zum Teil besseren Prognose für die Patienten einher. Die Hintergründe dieses auch als „Hepsin-Paradox“ bezeichneten Phänomens waren bisher weitestgehend unklar.

Wissenschaftler der AG Biologie des ILM konnten nun in Zusammenarbeit mit Kollegen aus der Urologie des Universitätsklinikums Ulm sowie aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg das Hepsin-Paradox näher charakterisieren: Eine überschüssige Aktivität von Hepsin korrelierte in Zellen des Prostatakarzinoms mit einer zunehmenden Internalisierung des ansonsten auf der Zelloberfläche lokalisierten Enzyms. Innerhalb der Zelle verursacht Hepsin dann Stressreaktionen, die u.a. zu einem verstärkten Abbau von Zellbestandteilen durch Autophagie führen. Eine Unterdrückung dieser Prozesse durch bekannte und teilweise bereits klinisch angewendete Wirkstoffe führte zu einer verstärkten Wachstumshemmung in Tumorzellen mit hoher Hepsin-Konzentration. Bisher galt die spezifische Inhibition der proteolytischen Aktivität als zielführende Strategie in der Präzisionstherapie Hepsin-positiver Tumoren. Die neuen Ergebnisse legen nun nahe, dass die oben genannten Wirkstoffe ebenfalls zur gezielten Wachstumshemmung solcher Tumoren verwendet werden können.

Die Ergebnisse des durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts wurden in der Fachzeitschrift Cell Death & Disease veröffentlicht (https://www.nature.com/articles/s41419-019-1830-8). In Folgeprojekten mit Partnern aus dem Universitätsklinikum Ulm und dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz sollen die bisher in experimentellen Tumoren identifizierten Mechanismen zukünftig in Patientenproben verifiziert und gleichzeitig eine auf Hepsin ausgerichtete Präzisionstherapie mittels nanodimensionierter Medikamententräger erforscht werden.

Farbnachstellung im Eiltempo

Das Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Meßtechnik (ILM) und das SKZ Würzburg revolutionieren in einem gemeinsamen Forschungsprojekt die Farbnachstellung bei Kunststoffen.

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Methodik, um die Farbrezeptierung von Kunststoffen effizienter zu gestalten. Das Vorhaben (20647 N) der Forschungsvereinigung "Fördergemeinschaft für das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum e.V." wird zwischen 01.04.2019 und 31.03.2021 über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V. (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Interessierte Industrieunternehmen sind herzlich eingeladen, sich beim ILM oder SKZ zu melden, um das Projekt kostenfrei zu begleiten und frühzeitig von den Ergebnissen zu profitieren.

https://www.skz.de/de/newsaktuelles/8867.Farbnachstellung-im-Eiltempo.html

Lasersachkundekurs 13.03.2019

Gemäß den Richtlinien der Deutschen Gesellschaft für Lasermedizin müssen für die Anwendung von medizinischen Lasern entsprechende Sachkenntnisse nachgewiesen werden. Ein derartiger Sachkundekurs findet am 13. März 2019 von 9:00 bis ca. 18:00 Uhr am ILM statt.

Der behandelte Stoff gliedert sich in:

  • Physik des Lasers
  • Lichtausbreitung und Wechselwirkung von Laserlicht in biologischem Gewebe
  • Lasersicherheit in Theorie und Praxis
  • Klinische Anwendungen

Der Kurs richtet sich an alle, die im medizinischen Bereich Laser einsetzen, vom Arzt über das medizinische Assistenzpersonal bis hin zum Medizintechniker. Dieser Kurs erfüllt die Richtlinien für anerkannte Kurse zur Ausbildung von Laserschutzbeauftragten gemäß OStrV.

Termine, Kursprogramme und Anmeldung

Auskunft und Anmeldung: Fr. Jung, Tel. +49 (0)731 / 14 29 - 116, Fax: +49 (0)731 / 14 29 - 442

Die Zukunft des Tissue Engineering - ILM und Uni Ulm erforschen injizierbare „hybride“ Hydrogele für die kontrollierte Freisetzung bioaktiver Substanzen in Gewebekonstrukten

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Anorganische Chemie II etablierte und testete die Arbeitsgruppe Biologie des ILM ein vielversprechendes neues injizierbares Material für die Gewebekonstruktion: Sogenannte „selbstorganisierende“ Peptide (self-assembling peptides), die in Gegenwart physiologischer Salzkonzentrationen spontan dreidimensionale Kollagen-ähnliche Strukturen bilden, wurden mit nanodimensionierten Medikamententrägern aus mesoporösem Silica (Mesoporous Silica Nanoparticles, MSN) sowie Knochenvorläuferzellen in Abwesenheit von Salz gemischt und anschließend zu Zellkulturmedium gegeben. Hier, wie potentiell auch im Körper, erfolgt in Gegenwart von Salz eine rasche Gelierung, durch die die Zellen in eine für die Gewebedifferenzierung notwendige 3D-Matrix eingebettet werden. Die Medikamententräger werden durch dieses Verfahren ebenfalls im Gel immobilisiert und dort von den Zellen aufgenommen (s. Abbildung: Inside Back Cover Nanoscale, Ausgabe 34, 2017). In der durch die Baden-Württemberg-Stiftung im Forschungsprogramm „Bioinspirierte Materialsynthese“ geförderten Pilotstudie konnten die Forscher die Biokompatibilität der hybriden Hydrogele demonstrieren. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Medikamententräger in Abhängigkeit ihrer Oberflächeneigenschaften in unterschiedlichen Mengen aus dem Hydrogel aufgenommen werden. Ein wesentliches Kriterium für die Aufnahmeeffizienz ist die Adsorption des matrixbildenden Peptids auf der Oberfläche des Nanopartikels. Diese Eigenschaft kann möglicherweise zur präzisen Steuerung biologischer Signale für eine optimierte Gewebekonstruktion in den Hydrogelen genutzt werden. Ziel zukünftiger Forschungsarbeiten der Kooperationspartner ist deshalb eine Systemoptimierung, welche eine präzise und zeitversetzte Freisetzung unterschiedlicher Substanzen für eine reguläre Differenzierung von Vorläuferzellen im hybriden Hydrogel ermöglicht.          

Die Ergebnisse der Pilotstudie wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nanoscale publiziert (Bernhard Baumann, Rainer Wittig, Mika Lindén: Mesoporous silica nanoparticles in injectable hydrogels: factors influencing cellular uptake and viability. Nanoscale 2017, 9 (34): 12379-12390, doi: 10.1039/c7nr02015e, pubs.rsc.org/).

Lasersachkundekurs am 11.10.2017

Gemäß den Richtlinien der Deutschen Gesellschaft für Lasermedizin müssen für die Anwendung von medizinischen Lasern entsprechende Sachkenntnisse nachgewiesen werden. Ein derartiger Sachkundekurse findet am 11. Oktober von 9:00 bis ca. 18:00 Uhr am ILM statt.

Der behandelte Stoff gliedert sich in:

  • Physik des Lasers
  • Lichtausbreitung und Wechselwirkung von Laserlicht in biologischem Gewebe
  • Lasersicherheit in Theorie und Praxis
  • Klinische Anwendungen

Der Kurs richtet sich an alle, die im medizinischen Bereich Laser einsetzen, vom Arzt über das medizinische Assistenzpersonal bis hin zum Medizintechniker. Dieser Kurs erfüllt die Richtlinien für anerkannte Kurse zur Ausbildung von Laserschutzbeauftragten gemäß OStrV.

Termine, Kursprogramme und Anmeldung

Auskunft und Anmeldung: Fr. Jung, Tel. +49 (0)731 / 14 29 - 116, Fax: +49 (0)731 / 14 29 - 442

Mit dem Rad zur Arbeit

Obwohl unser Institut auf einem Berg steht, beteiligen sich die ILM-Mitarbeiter/innen an der Aktion „Mit dem Rad zur Arbeit“ und sammeln seit dem 1. Mai fleißig Kilometer und Höhenmeter. Die Aktion von AOK und ADFC hält fit und schont zugleich die Umwelt.

Informationen zur Aktion finden Sie hier: https://www.mit-dem-rad-zur-arbeit.de/baden-wuerttemberg/index.php

 

Lasersachkundekurs am 21.06.2017

Gemäß den Richtlinien der Deutschen Gesellschaft für Lasermedizin müssen für die Anwendung von medizinischen Lasern entsprechende Sachkenntnisse nachgewiesen werden. Ein derartiger Sachkundekurse findet am 21. Juni von 9:00 bis ca. 18:00 Uhr am ILM statt.

Der behandelte Stoff gliedert sich in:

  • Physik des Lasers
  • Lichtausbreitung und Wechselwirkung von Laserlicht in biologischem Gewebe
  • Lasersicherheit in Theorie und Praxis
  • Klinische Anwendungen

Der Kurs richtet sich an alle, die im medizinischen Bereich Laser einsetzen, vom Arzt über das medizinische Assistenzpersonal bis hin zum Medizintechniker. Dieser Kurs erfüllt die Richtlinien für anerkannte Kurse zur Ausbildung von Laserschutzbeauftragten gemäß OStrV.

Termine, Kursprogramme und Anmeldung

Auskunft und Anmeldung: Fr. Jung, Tel. +49 (0)731 / 14 29 - 116, Fax: +49 (0)731 / 14 29 - 442

Wirtschaftsministerium fördert das Institut für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm

Das Institut für Lasertechnik in der Medizin und Messtechnik (ILM) in Ulm erhält im Jahr 2017 eine Grundfinanzierung von rund 1,63 Millionen Euro. In der Grundfinanzierung ist eine Prämie für kleine und mittlere Unternehmen (KMU-Prämie) in Höhe von 20.225 Euro für die Einwerbung von Forschungsaufträgen kleiner und mittlerer Unternehmen enthalten. Das ILM ist eines von dreizehn Instituten der angewandten Forschung in der Innovationsallianz Baden-Württemberg.

„Mit seinem Forschungs- und Dienstleistungsangebot ist das ILM ein wichtiger Partner vor allem für kleine und mittlere Unternehmen, die wegen des hohen Kostendrucks keine eigenen Forschungskapazitäten aufbauen können. Ohne den Rückgriff auf Forschungsnetzwerke ist es für diese Unternehmen schwer, den ständig wachsenden Anforderungen aus der Wirtschaft gerecht zu werden - deswegen sind niedrigschwellige Kooperationsangebote für die Unternehmen wichtig. Vor diesem Hintergrund brauchen wir wirtschaftsnahe Forschungsinstitute wie das ILM mehr denn je. Mit der Förderung sichern wir den erfolgreichen Technologietransfer in Baden-Württemberg“, sagte Ministerialdirektor Hubert Wicker bei der Übergabe des Förderbescheids am 24. März 2017 in Ulm.
 
Das Ulmer Forschungsinstitut zeichnet sich durch eine einmalige Kombination von technisch-physikalischer Kompetenz im Bereich der Optik und Photonik mit medizinisch-klinischer Anwendung aus. Ein Forschungsschwerpunkt des ILM ist die Entwicklung schonender und kostengünstiger Diagnose- und Therapieverfahren für die Medizin. Ein weiterer Schwerpunkt, der künftig noch stärker im Mittelpunkt stehen soll, ist die Entwicklung von optischen Sensoren und Bildgebungssystemen nicht nur für die Medizin, sondern auch für technische Anwendungen und zur Analytik bei der Herstellung von Lebensmitteln und Medikamenten sowie im Agar- und Umweltbereich. Das ILM erforscht und entwickelt den gesamten Innovationsprozess von der Idee über die Umsetzung bis hin zur fertigen Anwendung.