Klinik für Radiologie - Medizinphysik

Willkommen bei der Hyperpolarisierungsgruppe – Neue Wege der molekularen Bildgebung

Unser Fokus liegt darauf, die verborgenen Potenziale der Magnetresonanz für die medizinische Diagnostik zugänglich zu machen und neue Anwendungsbereiche zu erschließen. Unser Ziel ist es, neue diagnostische Parameter zu ermöglichen, die Einblicke in den Stoffwechsel, die Physiologie und Funktion lebender Organismen geben. Wir verfolgen dieses Ziel durch die Entwicklung neuer Bildgebungsmethoden, Hardware und Techniken zur Hyperpolarisierung von Kernspins.

Viele Krankheiten gehen mit Veränderungen im Stoffwechsel und der Physiologie einher, die durch typische Diagnostikverfahren nur schwer zugänglich sind, da die räumliche, chemische oder zeitliche Auflösung unzureichend ist. Hier setzt die Hyperpolarisierung an. Durch Hyperpolarisierung (HP) können Kernspins von Molekülen stärker im Magnetfeld ausgerichtet werden, was es ermöglicht, mit Magnetresonanztomografie (MRT) viele Größenordnungen sensitiver zu messen. Werden stoffwechselaktive Moleküle hyperpolarisiert und als „Tracer“ injiziert, lassen sich diese Stoffe und Folgeprodukte in vivo in Echtzeit, nicht-invasiv und strahlenfrei beobachten. Tumoren können dadurch erkannt, eingestuft und Therapieerfolge gemessen werden. Neben der Beobachtung des Stoffwechsels sind auch Messung des pH-Wertes, des oxidativen Stresses, Hypoxie oder funktionelle Bildgebung vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten.

Unser Team arbeitet daran, die Hyperpolarisierung zu vereinfachen, kostengünstiger zu machen und für neue Anwendungsfelder zu erschließen. Wir forschen an kostengünstigen und flexiblen Techniken für die Hyperpolarisierung, um diese einfacher in Forschung und Diagnostik einsetzen zu können. Die Hyperpolarisierung ist ein interdisziplinäres Forschungsfeld, das sich von der Spinphysik über die Chemie bis zur Biologie und Medizin erstreckt. Wir setzen unser Wissen aus Quantenmechanik, statistischer Physik und organischer Chemie dazu ein, bessere Untersuchungs- und Behandlungsoptionen für Patienten zu entwickeln.

Das Ziel unserer Gruppe ist es, die Hyperpolarisierung zu nutzen, um neue Anwendungen für die MRT zu schaffen. Wir möchten damit dazu beitragen, Krankheiten frühzeitig zu erkennen, besser zu verstehen und verbesserte Therapien bei Tumoren, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, neurodegenerativen Erkrankungen und vielen weiteren Krankheitsbildern zu entwickeln.

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