Bioimaging

Die Gruppe Bioimaging befasst sich mit dynamischen zellulären Prozessen, wobei der Schwerpunkt auf Prozessen liegt, die zu Lebererkrankungen beim Menschen beitragen.

Leitung
Dr. Nachiket Vartak
Anschrift
Ardeystr. 67
44139 Dortmund

Leitung Forschungsgruppe

Veränderungen zellulärer Prozesse in Krankheitszuständen werden mit quantitativen Bildgebungsverfahren wie 2-Photonen- und konfokaler Mikroskopie zusammen mit fortschrittlichen Verfahren wie FRET, FCS, RICS in vivo, in lebenden Zellen und in Gewebeproben untersucht. Frühere Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf die 3D-Architektur des Lebergewebes im Submikrometerbereich bei cholestatischen Lebererkrankungen und die direkte Untersuchung von Gallentransportmechanismen in Leberkanälchen und Gallengängen in vivo. Die aktuelle Forschung konzentriert sich auf die Dynamik von Lipidtröpfchen in Leberzellen, deren Abweichungen das auffälligste Merkmal der stoffwechselassoziierten Fettlebererkrankung sind.

Die Gruppe entwickelt markierungsfreie Bildgebungsverfahren auf der Grundlage von Spontan-Raman (SRS) und kohärentem Anti-Stokes-Raman-Imaging (CARS), bei denen der Bildkontrast direkt aus der chemischen Zusammensetzung der Zellen, des Gewebes oder des Organs in vivo erzeugt wird, um Veränderungen zu beobachten, die während einer Lebererkrankung auftreten und zu dieser beitragen. Diese Modalitäten ermöglichen es, mit minimaler oder gar keiner Probenverarbeitung einen chemischen „Fingerabdruck“ der Krankheit zu erstellen. Quantitative Bildgebungsdaten erfordern die Entwicklung von Bildverarbeitungsalgorithmen und Software, um Interpretationen zu erstellen. Methoden des maschinellen Lernens werden für die Bildsegmentierung, die Klassifizierung und die Extraktion des „Fingerabdrucks“ eingesetzt.

Diese Modalitäten bieten nicht nur einen detaillierten Einblick in die Zellbiologie bei Krankheiten, sondern haben auch eine direkte translationale Relevanz im Hinblick auf schnelle und robuste diagnostische Anwendungen. Diese Kombination von Grundlagenforschung mit einem entschlossenen Streben nach klinischer Anwendung ist ein grundlegendes Ziel der Bioimaging-Gruppe. Weitere Informationen, öffentliche Datenarchive, Software und Veröffentlichungen der Gruppe gibt es unter www.bioimaging.tech.