Verbund-ZIK onCOOPtics - Jena und Dresden

 

Das Verbund-ZIK


Das Verbundprojekt "Hochintensitätslaser für die Radioonkologie", onCOOPtics, vereint die Expertise der beiden Zentren für Innovationskompetenz (ZIK) „ultra optics“ und „OncoRay“ mit dem Ziel, die Strahlentherapie mit Hochintensitätslasern weiterzuentwickeln. Es greift dabei auf die vorhandenen Erfahrungen auf dem Gebiet der Laserphysik im ZIK „ultra optics“ an der Friedrich Schiller-Universität Jena und das Know-how im Bereich der medizinischen Strahlenforschung im ZIK „OncoRay“ an der Technischen Universität Dresden zurück.

 

Die Ziele


Ziel ist es, eine neue Qualität bei der Krebsbestrahlung zu erreichen. Die Strahlentherapie ist bereits heute ein effektives Verfahren zur Bekämpfung bösartiger Tumore und zur Verringerung der Gefahr der Streuung von Metastasen. Durch den Einsatz von Hochleistungslasern, die ihrerseits u.a. hochenergetische Protonen- und Ionenstrahlen erzeugen, soll die Krebstherapie effektiver und gleichzeitig schonender gemacht werden.

Dazu werden Grundlagenversuche mit vorhandenen und zu entwickelnden Hochintensitätslasern durchgeführt. Dies beinhaltet auch die Optimierung und Anpassung der Laser-basierten Teilchenstrahlquellen für medizinische Anwendungen durch die Entwicklung optimaler Targets und Pulsformung des Lasers für die Erzeugung medizinisch relevanter Teilchenstrahlung, die Konzeption von optischen Strahlführungs- und Strahlformungssystemen für Hochintensitätslaser sowie die physikalische und biologische Charakterisierung der ultrakurzgepulsten Strahlen. Durch die konsequente Anwendung von neuen Erkenntnissen werden im Rahmen dieses Projektes ferner leistungsbeständige Hochleistungskomponenten hergestellt sowie Ultrakurzpulslaserverstärkerkonzepte entwickelt, die es erlauben kompaktere, leistungsfähigere und effizientere Laserstrahlquellen zu entwickeln.

Mit dem künftigen Hochintensitätslaser sollen die Teilchenstrahlen in genau dosierter Menge direkt in die Krebsgeschwulst des menschlichen Körpers gelenkt werden. Punktgenau könnten dadurch auch Tumore in heute schlecht zugänglichen Bereichen – etwa an der Schädelbasis oder im Brustkorb – so exakt getroffen werden, dass im Idealfall praktisch kein angrenzendes gesundes Gewebe geschädigt wird. Die damit mögliche Dosissteigerung könnte die Heilungschance von Krebspatienten deutlich verbessern. Darüber hinaus erwarten die Wissenschaftler, dass die neuartigen Strahlen eine höhere biologische Wirksamkeit auf Tumore haben als die heute üblicherweise in der klinischen Krebstherapie eingesetzten Strahlen.

Voraussetzung dafür ist eine umfassende Bearbeitung physikalisch-technischer Fragen auf den Gebieten der Laserphysik, Hochleistungs- und Nanooptik sowie Physik der Laser-Plasma-Wechselwirkung zur Erzeugung von geeigneten Teilchenstrahlen ebenso wie die Erforschung der Wechselwirkung von Teilchenstrahlung mit Zellen und Geweben, welches wiederum die Gebiete der Medizinischen Strahlenphysik, der Strahlenbiologie und der Radioonkologie mit obigen Arbeitsgebieten eng verknüpft. Zudem müssen u.a. Verfahren zur genauen Dosismessung der laserinduzierten Strahlung entwickelt und die physikalischen und biologischen Sicherheitsaspekte genauestens geprüft werden, bevor die neue Laser-Radioonkologie für die Krebsbehandlung bei Patienten eingesetzt werden kann.

 

Die thematischen Schwerpunkte


Das Projekt besteht aus einem laser-physikalischen und einem biologisch-medizinischen Teil.

 

Die Partner


Das Verbundprojekt wird getragen von folgenden Einrichtungen:

Technische Universität Dresden mit ZIK „OncoRay“
Friedrich Schiller-Universität Jena mit ZIK „ultra optics“
Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) Jena
Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD)

 

Kontakt

Prof. Dr. Mechthild Krause
Technische Universität Dresden
Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus
Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie
Fetscherstraße 74
01307 Dresden
Tel.: (03 51) 458 5292
Fax.: (03 51) 458 5716
E-Mail: Mechthild.Krause[at]uniklinikum-dresden.de
http://oncoray.uniklinikum-dresden.de/


Prof. Dr. Andreas Tünnermann
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Physikalisch-Astronomische Fakultät
Max-Wien-Platz 1
07743 Jena
Tel.: (03641) 65 76 40/(03641) 80 72 01
E-Mail: tuennermann[at]iap.uni-jena.de
http://www.ultra-optics.de

 

Zum Beitrag "Physikalische Rekorde" aus der Rubrik "Im Blickpunkt"