Banner
Banner
Banner
Banner

Volltextsuche

Dienstag, den 21. Januar 2025 um 04:15 Uhr

Eine neue Methode für interaktives 3D-Mikroskopieren

Die XR (eXtended Reality)-Mikroskopie wird seit Ende 2024 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über das Programm GO-Bio mit 100.000 Euro gefördert. Ziel ist die Entwicklung einer Software, die fluoreszenzmikroskopische Aufnahmen in die virtuelle Realität überträgt und menschliche Aktionen zurück ins Mikroskopiesystem einspeist. Diese Förderung bestätigt das Innovationspotenzial der Methode, die zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in der Grundlagen- und angewandten Forschung eröffnet. Das Projekt, entwickelt am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) im Institut Center for Advanced Systems Understanding (CASUS), gewann den Innovationswettbewerb 2023 und ist mittlerweile patentiert.

Die Forschung in Biologie und Medizin stützt sich stark auf mikroskopische Untersuchungen, wobei technische Neuerungen, insbesondere dreidimensionale Aufnahmen lebender Proben, wichtige Entdeckungen ermöglicht haben. Aktuell wird jedoch das volle Potenzial der 3D-Darstellung nicht ausgeschöpft, da die zielgerichtete Bearbeitung oft nur in 2D erfolgt. Die XR-Mikroskopie könnte dies ändern, indem sie Anwender*innen ermöglicht, direkt und in 3D mit den Proben zu interagieren. Dies verbessert die Durchführung von Modifikationen wie Laserablationen oder Ausbleichexperimenten, da diese schneller und präziser unter Berücksichtigung der räumlichen Umgebung der Zelle erfolgen können.

Virtual-Reality-Brille anstatt Monitor

Hinter dem Konzept stehen die beiden ehemaligen CASUS-Wissenschaftler Dr. Ulrik Günther und Jan Tiemann. Weiterhin gehören Prof. Ivo Sbalzarini vom Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) Dresden sowie Prof. Matthew McGinity von der Technischen Universität Dresden (TUD) zum XR-Mikroskopie-Team. „Das von uns konzipierte System benötigt keine spezialisierte Hardware“, so Günther. „Es basiert zunächst auf einer Virtual-Reality-Brille und einem Standardcomputer, auf dem unsere Software läuft. Wir entwickeln Schnittstellen für die großen Hersteller von Fluoreszenzmikroskopen sowie für wichtige Probenmanipulationsgeräte, so dass XR-Mikroskopie in naher Zukunft an fast jedem bestehenden modernen Forschungsmikroskop möglich sein wird.“ Die Software ist größtenteils quelloffen und soll gemeinsam mit der Forschungsgemeinde Stück für Stück weiterentwickelt werden. Einzig für die Schnittstellen zu den Mikroskopen und Geräten kommerzieller Hersteller werden Lizenzgebühren fällig.

„Der Ansatz der XR-Mikroskopie bietet unserer Meinung nach einen klaren Mehrwert“, sagt Prof. Otger Campàs von der TUD, der als einer der ersten ein von den Entwicklern eingerichtetes XR-Mikroskop nutzt. Campàs ist Inhaber des Lehrstuhles für Gewebedynamik und ist Sprecher des Exzellenzclusters Physics of Life, das sich auf die Untersuchung dreidimensionaler biologischer Daten konzentriert. „Dank der XR-Mikroskopie kann man auf natürliche Weise auch mit komplexen Daten arbeiten. Im Prinzip ermöglicht diese Technologie überhaupt erst ein sinnvolles Experimentieren mit komplexen Lebendproben“, so Campàs weiter.

Im Auftrag der HZDR-Abteilung Technologietransfer und Innovation hat sich die Ascenion GmbH in München intensiv mit dem XR-Mikroskopie-Projekt beschäftigt. Aufgrund des hohen Wachstums in den relevanten Märkten und dem Interesse von etablierten Mikroskopie-Unternehmen wie Leica und Zeiss sieht Ascenion vielversprechende Chancen für eine erfolgreiche Ausgründung des Projekts.
Nach dem Gewinn des Innovationswettbewerbs reichten die Projektleiter Günther und Tiemann einen Patentantrag ein und erhielten im Sommer 2024 eine Validierungsförderung von der Sächsischen Aufbaubank. Dank der laufenden BMBF-Förderung über das Programm GO-Bio können sie das Innovationspotenzial ihrer Idee weiter untersuchen, Marktanalysen durchführen und die Patentsituation bewerten, mit dem Ziel, ein tragfähiges Geschäftsmodell zu entwickeln.


Den Artikel finden Sie unter:

https://www.hzdr.de/db/Cms?pOid=73837&pNid=99

Quelle: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) (01/2025)

Um unsere Webseite für Sie optimal zu gestalten und fortlaufend verbessern zu können, verwenden wir Cookies. Durch die weitere Nutzung der Webseite stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu.
Weitere Informationen zu Cookies erhalten Sie in unserer Datenschutzerklärung.