Neue Absorber für die photoakustische Bildgebung

Projekttitel: Synthesis, photophysics and preclinical application of targeted absorbers for photoacoustic imaging
Projektleitung: Cristian Strassert, Andreas Faust
Projektlaufzeit: 07/2016 - 10/2018
Projektkennziffer: FF-2016-16

Das photoakustische Phänomen ist seit mehr als 100 Jahren bekannt. Schon Graham Bell, der Erfinder des Telefons, erkannte, dass sich Lichtpulse absorbieren und in Schallwellen umwandeln lassen. Die medizinische Diagnostik hat diesen Effekt für sich wiederentdeckt: Langwellige Laser senden in Pulsen Licht aus. So entstehen Ultraschallsignale, die Strukturen im Körperinneren sichtbar machen. Im Gegensatz zur optischen Fluoreszenz-Bildgebung, bei der Farbstoffe Licht aussenden, unterliegt der hier entstehende Ultraschall keiner Streuung im Gewebe und liefert so definierte bildgebende Signale. Allerdings fehlen noch sogenannte Absorber, um mit der Photoakustik gute medizinische Bilder machen zu können.

Solche notwendigen absorbierenden Strukturen können körpereigene Farbstoffe wie Hämoglobin sein. Es können aber auch von außen eingebrachte Absorber sein, die verbunden mit einem Wirkstoff einzelne Strukturen erkennen. Da die Anwendung in der Forschung und Klinik noch recht neu ist, gibt es bisher kaum effektive Absorber, die im geeigneten Wellenlängenbereich absorbieren und möglichst effizient Lichtpulse in Schallwellen konvertieren. Diese sollen zudem ohne Lumineszenz sein und keine reaktive Sauerstoff-Spezies bilden, also Formen von Sauerstoff, die in hoher Konzentration schädlich sein können. Wichtig ist bei der Entwicklung solcher Absorber, dass die Biokompatibilität, Bioverteilung und in vivo-Stabilität gewährleistet sind. Chemiker Dr. Andreas Faust und Photophysiker Dr. Cristian Strassert wollen in diesem Projekt solche Absorber entwickeln, mit denen künftig bessere photoakustische Bilder als bisher möglich gemacht werden – bei Mäusen und Patienten.