QuRaman
Quantum-enhanced Raman spectroscopy for bioimaging applications
Thema Quantensensorik und -messtechnik
Fördermaßnahme QuantERA Call 2021
Projektlaufzeit 01.11.2022 - 31.10.2025
Projektvolumen 475950
Förderquote zu 67,5 % durch das BMFTR gefördert

Versuchsaufbau zu neuartiger Laserquelle für gequetschtes Licht.
Beschreibung
Motivation
Die Genauigkeit der optischen Untersuchung von sehr kleinen Strukturen wird grundlegend durch Schwankungen der Lichtquelle (Schrotrauschen) eingeschränkt. Im Projekt soll versucht werden, diese Einschränkungen zu umgehen. Dazu wird spezielles („gequetschtes“) Licht für die Untersuchung von Material- bzw. Gewebeeigenschaften anhand von Raman-Streuung genutzt (Raman-Spektroskopie). Auf diese Weise erhofft man sich, neue Wege für eine hochpräzise medizinische Diagnostik zu eröffnen.
Ziele und Vorgehen
Im Rahmen des QuRaman-Projekts wird ein neuartiges Quanten-Raman-Mikroskop entwickelt, das den Bereich der optischen Mikroskopie für biomedizinische und bildgebende Anwendungen erweitert. Dabei wird ein neuer Ansatz für bio-optische Quantenmessungen genutzt, der gepulstes, gequetschtes Licht in Kombination mit stimulierter Raman-Streuung verwendet.
Die übergeordneten Ziele des Vorhabens sind die Konzeption und der Aufbau des Quanten-Raman-Mikroskops. Dessen Anwendung soll im Rahmen eines histopathologischen Lungenkrebs-Screenings am menschlichen Gewebe erprobt werden. Außerdem soll die Bereitstellung der neuartigen Lichtquelle und des Kompaktmikroskops als einfach einsetzbare Plug&Play-Module erfolgen.
Innovation und Perspektiven
Das QuRaman-Mikroskop und seine Komponenten (Lichtquelle, Hardware und Software) sollen künftig die Einsatzbereiche der Quantenmetrologie und der Quantensensorik erweitern. Insbesondere wird das QuRaman-Mikroskop eine schnelle, objektive und zuverlässige histopathologische Diagnose von Lungenkrebs ermöglichen, für die es bisher keine automatisierten Geräte bzw. Systeme gibt. Derzeit wird während einer laufenden Operation die Untersuchung von Gefrierschnitten ausschließlich durch einen geschulten Pathologen durchgeführt - ein kostspieliges, zeitaufwändiges und zu einem gewissen Grade subjektives Verfahren, für das es langjähriger Ausbildung und Erfahrung bedarf.
Projektkoordination
Michael Fritzsche
E-Mail: michael.fritzsche@delfigroup.de
Projektpartner
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Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts - Erlangen
Bayern
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Danish Fundamental Metrology A/S - Hørsholm, Dänemark (international assoziiert)
Außerhalb Deutschlands
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Lightnovo APS - Birkerød, Dänemark (international assoziiert)
Außerhalb Deutschlands
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Technical University of Denmark (DTU) - Kongens Lyngby, Dänemark (international assoziiert)
Außerhalb Deutschlands
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National Institute for Chemical Physics and Biophysics (NICPB) - Tallinn, Estland (international assoziiert)
Außerhalb Deutschlands