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Toxikologische Charakterisierung von Nanomaterialien fĂĽr die diagnostische Bildgebung in der Medizin - NanoMed : Auswirkungen synthetischer Nanomaterialien auf den Menschen - NanoCare innerhalb des Rahmenprogramms "Werkstoffinnovationen fĂĽr Industrie und Gesellschaft - WING", Teilprojekt Nr. 5 ; Abschlussbericht Januar 2014 ; Berichtszeitraum: 01.09.2010 - 31.08.2013
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Biomedical sensing and imaging with optical fibers—Innovation through convergence of science disciplines
The probing of physiological processes in living organisms is a grand challenge that requires bespoke analytical tools. Optical fiber probes offer a minimally invasive approach to report physiological signals from specific locations inside the body. This perspective article discusses a wide range of such fiber probes developed at the Australian Research Council Centre of Excellence for Nanoscale BioPhotonics. Our fiber platforms use a range of sensing modalities, including embedded nanodiamonds for magnetometry, interferometric fiber cavities for refractive index sensing, and tailored metal coatings for surface plasmon resonance sensing. Other fiber probes exploit molecularly sensitive Raman scattering or fluorescence where optical fibers have been combined with chemical and immunosensors. Fiber imaging probes based on interferometry and computational imaging are also discussed as emerging in vivo diagnostic devices. We provide examples to illustrate how the convergence of multiple scientific disciplines generates opportunities for the fiber probes to address key challenges in real-time in vivo diagnostics. These future fiber probes will enable the asking and answering of scientific questions that were never possible before.
Design von Fasersonden-Arrays für eine in-vivo-endospektroskopische Gewebecharakterisierung auf der Basis von multimodaler Spektroskopie und Bildgebung des Verbundes: Faserbasierte multimodale Bildgebung für endoskopisch zugängliche Erkrankungen (Fiber Health Probe) : Abschlussbericht ; Laufzeit des Vorhabens: 01.02.2013 - 30.07.2015, Berichtszeitraum: 01.02.2013 - 30.07.2015
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Erarbeitung eines mobilen mikrosystemtechnischen Gesamtsystems fĂĽr Anreicherung, Nachweis und Charakterisierung zirkulierender Tumorzellen, Teilvorhaben IPHT: Entwicklung eines chipbasierten elektrischen Nachweises zur parallelen Identifikation von Tumorspezifischen Markern : Abschlussbericht ; Laufzeit des Vorhabens: 01.01.2011 - 30.06.2014
Die Charakterisierung von zirkulierenden Tumorzellen stellt ein wichtiges diagnostisches Hilfsmittel für das Therapiemonitoring und die Therapieoptimierung bei Krebspatienten dar. Im Fokus des Verbundvorhabens „MiNa-CTC“ stand daher die Erforschung und Realisierung eines miniaturisierten, kostengünstigen, zuverlässigen, effizienten und mobilen Gesamtsystems für die Anreicherung, den Nachweis und die Charakterisierung zirkulierender Tumorzellen. Das Teilvorhaben des IPHT befasst sich dabei insbesondere mit der Erforschung einer chipbasierten Nachweismethode zur Detektion verschiedener Tumor-spezifischer Marker. Hierbei wurden insbesondere die Biomarker KRAS, PIK3CA und BRAF sowie im Hinblick auf eine mögliche Real-Time Amplifikation die Referenzgene RPL13A und GusBeta betrachtet. Im Ergebnis steht eine optisch auslesbare und miniaturisierte Chip-Plattform zum spezifischen Nachweis von Punktmutationen, die als Teillösung in ein Gesamtsystem integriert werden konnte. Das modular aufgebaute Gesamtsystem konnte erfolgreich an verschiedenen Probenmatrices validiert werden und stellt die Basis für ein zukünftig dezentral einsetzbares System zum Therapiemonitoring dar.