Lebenswissenschaften

Forschen und Heilen mit Licht

Leben retten, Gesundheit erhalten, Lebensqualität verbessern: Photonische Technologien kommen mittlerweile in fast allen Lebensbereichen zum Einsatz. So liefern optische Verfahren Lösungen für Prävention, Diagnose, Therapie und die Nachsorge von Krankheiten. Sie werden aber auch beim Schutz der Umwelt und zur Überwachung der Qualität und Sicherheit von Lebensmitteln eingesetzt.

Die Krankheit an der Wurzel packen

Zwei Drittel aller Krankheiten können heute noch nicht ursächlich behandelt werden. Viele Krankheiten lassen sich nicht sicher diagnostizieren, oder sie werden zu spät erkannt. Oft bleibt nur die Behandlung der Symptome fortgeschrittener Krankheiten anstelle einer frühen Heilung. Dennoch gibt es zunehmend neue Verfahren, mit denen immer mehr Krankheiten erfolgreich bekämpft werden können. Medizin, Optik, Informatik und Pharmazie spielen hier eine große Rolle. Entsprechend vielfältig sind die Einsatzgebiete und der Forschungsbedarf der Photonik.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert im Forschungsfeld „Photonik für Lebenswissenschaften“ Verbundprojekte, in denen photonische Lösungen für biologische und medizinische Probleme erarbeitet werden. Ziel ist es, Krankheiten in ihren Ursachen zu verstehen und diese früh und präzise zu diagnostizieren, um sie gezielt behandeln zu können. Die Anwendungen reichen von bildgebenden diagnostischen Verfahren und 3D-Visualisierungen für Operationen über minimalinvasive Chirurgie und therapeutische optische Verfahren bis hin zur Steuerung von Zellaktivitäten im Bereich der Optogenetik.

Neue Prozesse für Medizin und Umwelt

Auch beim Thema Digitalisierung liefert die Photonik in den Lebenswissenschaften Lösungen. Durch die zunehmende digitale Vernetzung werden hier teilweise völlig neue Prozesse nötig, beispielsweise bei der Nachverfolgung von Medizinprodukten und Medikamenten, bei der Überwachung von Produktionsverfahren und einzelnen Prozessschritten oder von Reinigungsprozessen in Endoskopen und anderen medizinischen Geräten.

Die Forschungsaktivitäten der letzten Jahre haben gezeigt, dass mit optischen Verfahren auch Umwelt- und Lebensmitteldaten schnell und flexibel erfasst werden können. Licht hilft zum Beispiel, Schadstoffe im Boden, in der Luft und im Trink- und Abwasser zu messen, Antibiotika in Lebensmitteln nachzuweisen oder Getreide und Gemüse auf Pilzbefall zu untersuchen.