Münster. Krebs bleibt in Deutschland eine der häufigsten Todesursachen – jährlich werden rund 500.000 neue Fälle diagnostiziert. Ein interdisziplinäres Forschungsteam unter Leitung der FH Münster arbeitet nun daran, die Krebsdiagnostik mit Nanodiamanten entscheidend zu verbessern. Im Rahmen des deutsch-niederländischen Projekts „NanoDetect“ werden neue Wege erprobt, um Tumorzellen präziser zu identifizieren und Therapien individuell zu bewerten.
Das Projekt „NanoDetect“ setzt auf eine innovative Methode, die Bio- und Quantentechnologie miteinander verknüpft. Herzstück ist die sogenannte Relaxometrie, bei der Nanodiamanten als optische Sensoren in Gewebeproben eingesetzt werden. Diese winzigen Partikel verfügen über fluoreszierende Stickstofffehlstellen – sogenannte NV-Zentren –, die auf Laserlicht reagieren.
Indem die Forscherinnen und Forscher die Lichtintensität und deren zeitlichen Abfall messen, lässt sich die sogenannte Relaxationszeit bestimmen. Diese Zeit liefert Rückschlüsse auf den Zustand der Zelle und die Wirkung einer Therapie. Wenn Medikamente erfolgreich anschlagen, verändert sich der Stoffwechsel der Tumorzelle – ein Effekt, der durch die NV-Zentren messbar wird. So können Wissenschaftler direkt erkennen, ob eine Behandlung Wirkung zeigt.
Neben der FH Münster sind unter anderem das Universitätsklinikum Groningen, die Universität Osnabrück, das Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung und verschiedene Industriepartner beteiligt. Gemeinsam wollen sie einen kompakten Prototyp entwickeln, der künftig in medizinischen Laboren eingesetzt werden kann.
Während aktuelle Systeme noch großflächige Versuchsanlagen benötigen, soll das neue Gerät in Zukunft handlicher, günstiger und genauer sein – ähnlich einem optischen Mikroskop. Dafür arbeiten Fachleute aus den Bereichen Optik, Elektronik, Informatik, Biologie und Materialwissenschaften eng zusammen. An der FH Münster wird beispielsweise die Lasersteuerung programmiert und die Elektronik für die Pulsmuster entwickelt.
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Laut Projektleiter Prof. Dr. Markus Gregor bietet das Verfahren gegenüber herkömmlichen Diagnosetechniken deutliche Vorteile. Die Krebsdiagnostik mit Nanodiamanten benötigt nur wenige Zellen, ist weniger störanfällig und erlaubt Messungen in Echtzeit. Dadurch können Tumoren frühzeitig erkannt und Therapien besser überwacht werden.
Langfristig soll die Technologie nicht nur in Forschungsinstituten, sondern auch in Krankenhäusern und Diagnostiklaboren eingesetzt werden. Zudem fördert das Projekt den Austausch zwischen Wissenschaft und Wirtschaft in der deutsch-niederländischen Grenzregion – insbesondere in zukunftsweisenden Bereichen wie Biotechnologie, Künstlicher Intelligenz und Quantentechnologie.
„NanoDetect“ wird im Rahmen des Interreg VI-Programms Deutschland-Nederland mit insgesamt 3,44 Millionen Euro unterstützt. Die Finanzierung erfolgt durch die Europäische Union, mehrere nationale Ministerien und die Provinzen beider Länder. Ziel ist es, innovative Medizintechnologien zu fördern, die sowohl wirtschaftlich als auch gesellschaftlich einen messbaren Mehrwert bieten.
