Biophotonik

Optische Technologien und Laser sind aus der modernen Biomedizintechnik nicht mehr wegzudenken und werden für unterschiedlichste Aufgaben eingesetzt. Mess- und Bildgebungstechniken, aber auch optische Prozesskontrolle sind hochaktuelle Themen. Das Medizinische Laserzentrum Lübeck GmbH (MLL) als gemeinnützige Entwicklungsgesellschaft auf dem Hochschulcampus arbeitet auf diesem Gebiet seit nunmehr fast 30 Jahren. Die Laserexperten sind in vielen öffentlich geförderten Forschungs­projekten und im Auftrag von Medizintechnik-Herstellern engagiert, aktuell auch im Projekt „Industrie-in-Klinik-Plattform Lübeck“.

Leistungsprofil/Tätigkeiten

  • Entwicklung und Erprobung optischer Diagnostikverfahren (z.B. OCT) für in vivo Anwendungen z.B. der Ophthalmologie, Dermatologie, Chirurgie – oder ex-vivo in der Fertigung zur Produkt- und Qualitätskontrolle
  • Entwicklung theragnostischer „smarter Produktmodule“ z.B. zur Echtzeit- Steuerung von Lasertherapien in der Ophthalmologie, Dermatologie, Urologie, sowie der allgemeinen, der plastischen und der Neurochirurgie
  • Entwicklung ultrapräziser optischer und spektroskopischer Messverfahren zur Untersuchung von Biopräparaten, Histologien, Zellen und Geweben
  • Simulationen zur Konfiguration optischer Systeme z.B. für Strahlengänge und Lichtverteilung
  • Simulationen zur Druck- und Temperaturerhöhung bei und nach Einsatz von Laserstrahlung
  • MPG-konforme Entwicklung von Funktionsmustern für die klinische Erprobung

Kompetenzen

  • Optische Kohärenz-Tomographie (OCT): hochpräzise optische Messungen von optischen Profilen, Messungen in oder durch optisch streuende Körper, Oberflächenprofile und Positionierungen mit Genauigkeiten bis zu 10 nm, Messung von Flüssen, Flussgeschwindigkeiten und Bewegungen, extrem schnelle 3-D- Volumenmessungen auch in Realtime
  • Photoakustik:  Optisch-akustische Tomographie im non-Kontakt-Verfahren, Temperaturmessungen in der Tiefe von Objekten
  • Mikroskopie: Hochauflösende 3-D Mikroskopie durch scannende Multiphotonentechnik z.B. in der Zell- und Gewebeanalyse
  • Laserentwicklung zugeschnitten auf geforderte Anwendung
  • Modellierungen von optischen Strahlengängen, FEM-Modellierung, Temperatur- und Druckmodellierung
  • Hochgeschwindigkeitsfotographie zur Auflösung schneller Vorgänge
  • Laser-Mikromaterialbearbeitung: Insbesondere hochmoderne Mikromaterialbearbeitung beliebiger Formen und Materialien für die Biomedizintechnik – auch Innenglasstrukturierung
  • Kombination von Laserdiagnostik und Lasertherapie (Theragnostik)

Leistungsversprechen:

  • Auftragsentwicklung vom Funktionsmuster bis Prototypen und ggf ersten Anwendungsprodukt (Eigenherstellung nach MPG, Angang VIII) samt normengerechter Entwicklungsdokumentation
  • Entwicklung von Messverfahren und Testständen für die Produktentwicklung und Fertigungskontrolle
  • Simulationen und Messungen für kundenspezifische Anforderungen
    klinische Studien bzw Testung/Erprobung von Systemen im klinischen Kontext (Studien)
  • Lasermikromaterialbearbeitung von Einzel- und Serienproben

Erfahrungen, Projektbeispiele:

  • Präzisionsbearbeitung von implantierbaren Netzhautchips (mit Retina Implant AG)
  • Präzisionsbearbeitung von Gassensoren (mit Dräger AG)
  • Entwicklung eines chirurgischen Lasersystems (mit StarMedTec GmbH)
  • Entwicklung einer automatischen Stein-Gewebeerkennung während der Laserlithotripsie (mit StarMedTec GmbH)
  • Entwicklung einer automatischen, temperaturgeregelten Photokoagulation an der Netzhaut des Auges (mit Carl Zeiss AG)
  • Entwicklung der Selektiven Retinatherapie (mit med. Laser-Hersteller)
  • Entwicklung von Glasinnengravur von Biochips (mit Labordiagnostik-Hersteller)
  • Ablationsuntersuchungen für die refraktive Chirurgie (mit ophth. Laserhersteller)
  • OCT-Entwicklung für Anwendungen an der Netzhaut (mit ophth. Firma)
  • Untersuchung eines neuen Fluoreszenzverfahrens (mit Diagnostik-Hersteller)

Ansprechpartner:

Dr. Ralf Brinkmann
Institut für Biomedizinische Optik - MLL - Medizinisches Laserzentrum Lübeck GmbH

www.bmo.uni-luebeck.de
www.mll-luebeck.de

für IKP-Projekte:
Dr. Raimund Mildner

0171 / 5309668

Forschungsprofil

Die MLL GmbH ist eine nicht-gewinnorientierte, gemeinnützige Technologietransfergesellschaft, , die durch angewandte Forschung grundlegende Ideen und Methoden der Biophotonik und Lasermedizin, in die Wirtschaft transferiert. Das MLL bietet industriellen Partnern eine anwendungsspezifische Erforschung innovativer Methoden bis hin zur Entwicklung und Erprobung neuer potenzieller Medizinprodukte. Hierzu können klinische und vorklinische Studien mit eigenen Prototypen oder von der Industrie gestellten Systemen gemäß Medizinproduktegesetz (MPG) zusammen mit klinischen Partnern durchgeführt werden. Die Aktivitäten der MLL GmbH erstrecken sich im Wesentlichen über vier Hauptgeschäftsfelder:

  • Lasertherapie
  • Optische Diagnostik und in vivo Bildgebung
  • Laser- und Messtechnik mit Anwendungen
  • Betreuung vorklinischer und klinischer Studien, Regulatorische Arbeiten

Herausragende Expertise hat sich das MLL über viele Jahre in der optischen Diagnostik und Lasertherapie, besonders für die Ophthalmologie und minimalinvasive Chirurgie, erworben.

Die längerfristige Planung des MLL sieht eine deutliche Erweiterung der Kernkompetenzen und des Anwendungsspektrums durch die Quervernetzung neuer biophotonischer Methoden mit der klassischen, breit aufgestellten Medizintechnik vor. Insbesondere mit den Partnern des BioMedTec-Wissenschaftscampus Lübeck soll die Kooperation intensiviert werden. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit molekular- und zellbiologisch forschenden Gruppen soll aktiviert werden, da sich hier Potenziale für neue optisch basierte analytische Medizinprodukte eröffnen. Zur Erforschung und Aufklärung funktioneller und physiologischer Zusammenhänge sollen innovative optische Mikroskopietechniken zur schnellen funktionellen in-vivo Bildgebung untersucht, und auf spezielle Anwendungen hin mit der Industrie in neue kompakte Produkte umgesetzt werden. Weiteres prospektives Feld bildet die multimodale Bildgebung zur Kombination optischer mit klassischen Bildgebungsverfahren. Hier bietet sich die Etablierung eines Imaging-Zentrums zusammen mit den entsprechenden Instituten der Universität zu Lübeck an, zu dem das MLL den Brückenschluss zur industriellen Erprobung und Umsetzung stark unterstützen kann. Weiterhin stark ausbaufähig ist die Verbreitung der innovativen optischen Bildgebungsmodalitäten auch außerhalb der Medizintechnik in Richtung automatischer Prozesskontrolle – und Prozesssteuerung. In den entsprechenden Brachen sind die neuen Techniken wie die optische Kohärenztomographie bisher größtenteils völlig unbekannt. Letztlich ist auch eine core facility zur Lasermikromaterialbearbeitung am BioMedTec Campus geplant, die den Partnern und der Industrie den Zugang zur ultrapräzisen Materialbearbeitung deutlich erleichtern soll. Hier soll zudem eine Kombination mit innovativen 3-D-Druckfertigungsverfahren angestrebt werden.

Lübeck gehört zu den deutschlandweit führenden Zentren für biomedizinische Optik. Das Technologie-Blog Lübeck konnte bereits mehrfach über Forschungs- und Gründungsprojekte aus diesem Bereich berichten. An der Universität arbeitet eine neue Forschungsgruppe an der Weiterentwicklung der „OCT“-Bildgebung mit dem langfristigen Ziel, zu einer „multimodalen“ Technologie zu kommen.