Paradigmenwechsel zur Revolutionierung der Lab-on-a-chip-Bioimaging-Technologie

Das Forschungsprojekt „Tomografische On-Chip-Mikroskopie: ein Paradigmenwechsel zur Revolutionierung der Lab-on-a-chip-Bioimaging-Technologie“ (DISRUPT) startet unter Beteiligung der Forschungsabteilung Biologische Optomechanik von Prof. Jochen Guck im Rahmen des EIC Pathfinder Open (HORIZON), dem wichtigsten EU-Instrumente zur interdisziplinären Innovationsförderung

DISRUPT verfolgt das Ziel, die biomedizinische Bildgebung mit der Entwicklung einer radikal neuen Lab-on-a-chip-Technologie, der integrierten tomografischen Mikroskopie, zu revolutionieren.

Künftige Anwendungsgebiete dieser nie dagewesenen biomedizinischen Technologie reichen von Zellcharakterisierung über die Erforschung von Krebs und Infektionskrankheiten, bis hin zur Krebsfrüherkennung. Sie wird als Innovationsmotor eine große Rolle für neue Entwicklungen in vielen biomedizinischen Anwendungsbereichen spielen.

Um dies zu erzielen, werden mit dem Forschungsprojekt DISRUPT die Wissenschaften der drahtlosen On-Chip-Photonik und -Tomographie in Kombination mit Mikrofluidik und künstlicher Intelligenz (KI) vorangetrieben. Mittelfristig soll eine experimentelle validierte Labortechnologie etabliert werden, die verschiedene Krebsarten und infizierten Zellen detektieren kann. Aus technischer Sicht stellt die CMOS-Kompatibilität dieser Technologie einen Paradigmenwechsel dar. Sie versetzt Forscher in die Lage tomographische Mikroskope zu realisieren, welche wesentlich billiger, leichter und kleiner sind als die derzeitigen Ansätze. Entscheidende Vorteile finden sich in Bezug auf Auflösung, Empfindlichkeit, Durchsatz, Parallelisierung und Energieeffizienz. Die niedrigen Kosten, mechanische Robustheit und die Fähigkeit in Masse produzierbar zu sein, machen diese Technologie zu dem künftigen Innovationsmotor für neue Entwicklungen im Bereich der mikroskopischen Analyse und Diagnostik. Die Lab-on-a-chip-Technologie wird vor allem in ressourcenarmen Umgebungen oder bei telemedizinischen Anwendungen ein dringend benötigtes alternatives Instrumentarium bieten.

Während seiner 36-monatigen Laufzeit vereint das Projektkonsortium von DISRUPT führende Experten ihrer jeweiligen Märkte und F&E-Bereiche, um Entwicklungen im Zusammenhang mit den Grundlagen der Nanoantennen- und Beugungstomografie, der Nanophotonik, der Nanofabrikation, der Mikrofluidik, der künstlichen Intelligenz und der klinischen Validierung zu ermöglichen. Optimale Voraussetzung für die Kollaboration ist das komplementäre Fachwissen der beteiligen Hochschule, zweier KMUs, einer gemeinnützigen wissenschaftlichen Organisation und zweier medizinischer Krebsforschungsinstituten.

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Edda Fischer

Leitung Kommunikation und Marketing
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