Kampf gegen Infektionskrankheiten mit optischen Technologien: BMBF fördert neues Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung mit einzigartiger Infrastruktur
Im März startet das Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung (LPI) in Jena mit dem Aufbau innovativer lichtbasierter Technologien für die Bekämpfung von Infektionskrankheiten, die beispielsweise durch Corona-Viren oder multiresistente Keime verursacht werden. In den kommenden Jahren werden parallel zur technologischen Infrastruktur die Managementstrukturen aufgebaut und die Planung für den Bau vorangetrieben. Das LPI wird bis zur Fertigstellung des Baus mit insgesamt 124 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Der Spatenstich soll im Frühjahr 2024 erfolgen – die Fertigstellung ist für 2027 geplant. Bis dahin werden bereits in fünf zusammenhängenden Projekten neuartige spektraloptische, bildgebende Technologien und chipbasierte Methoden etabliert.
Hierzu erklärt Bundesforschungsministerin Anja Karliczek:
„Unsere gemeinsamen Anstrengungen gegen die Corona-Pandemie zeigen uns immer wieder, welche Innovationskraft im Forschungsstandort Deutschland steckt. Das Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung wird mit Hilfe optischer Verfahren neue Wege in der Diagnostik und Behandlung von Infektionskrankheiten gehen, die zu deren Bekämpfung dringend benötigt werden. Von diesen wichtigen Entwicklungen für den Medizinstandort Deutschland werden viele Patientinnen und Patienten profitieren. Mit dem LPI schaffen wir zudem den Rahmen für das weltweit bisher einzigartige Zusammenspiel von exzellenter photonischer Forschung und innovativer Technik für modernste diagnostische Methoden und der direkten therapeutischen Anwendung am Patienten.
Ich freue mich sehr, dass das Jenaer Zentrum nun in einem ersten von fünf Projekten innovative Bildgebungsplattformen etabliert, die Licht als Werkzeug zur Diagnostik von Infektionskrankheiten nutzen. Diese auf Künstlicher Intelligenz basierenden optischen Technologien fördern wir in diesem ersten Projekt mit rund 14 Millionen Euro.“
Prof. Dr. Jürgen Popp, wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-IPHT und Sprecher des LPI, fügt hinzu:
„Wir ergänzen State-of-the-Art-Technologien um neue photonische Verfahren, die es so heute noch nicht gibt. Den Nutzenden aus Wissenschaft und Wirtschaft steht somit das breite Spektrum einzigartiger lichtbasierter Methoden in Kombination mit sämtlichen verfügbaren Technologien zur Verfügung, um Lösungen für biomedizinische Fragestellungen umzusetzen. Wir rücken exzellente Forschung, Technologieentwicklung sowie den klinischen Alltag enger zueinander. So wird es das LPI auch kleinen und mittelständischen Unternehmen ermöglichen, schneller zu standardisierten Ergebnissen zu kommen. Denn es muss nicht jede kleine Firma das Rad neu erfinden.“
Hintergrund
Das BMBF fördert das LPI zu 100 Prozent im Rahmen der Nationalen Roadmap für Forschungsinfrastrukturen mit insgesamt 124 Millionen Euro bis zur Fertigstellung des Baus. Partner des LPI sind das Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), das Universitätsklinikum Jena (UKJ), die Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) und das Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (Leibniz-HKI).
Mit dem aktuell begonnenen Projekt und einer Förderung von 13,7 Millionen Euro startet das LPI nun mit der Erforschung und Umsetzung photonischer Basistechnologien — also Methoden und Prozessen, welche Licht als Werkzeug nutzen — für das Zentrum. Diese bereits anwendungsnahen Lösungsansätze werden an den medizinischen Bedarf angepasst. Die diagnostischen Werkzeuge erlauben eine schnelle, zuverlässige und kultivierungsfreie Identifizierung der Erreger, der Resistenz sowie der Immunantwort.
Parallel zu den inhaltlichen Aktivitäten beginnt die Planung des Baus durch das Universitätsklinikum Jena. Die Basistechnologien bilden künftig zusammen mit neuesten kommerziellen Technologien die herausragende Infrastruktur des LPI am Wissenschaftsstandort Jena. Das LPI wird für Forschung, Industrie und Medizin offenstehen. Die Entwicklung soll von der angewandten Forschung bis zur Marktreife reichen. Durch diesen umfassenden Ansatz können Lösungen für die Diagnose, Überwachung und Therapie von Infektionskrankheiten effizient in den medizinischen Alltag überführt werden. Das Ziel ist, dass dadurch wegweisende Erkenntnisse aus dem Labor schneller bei den Menschen ankommen.
Als national und international offene Nutzerplattform für neuartige photonische Lösungen für die Infektionsforschung soll das LPI dazu beitragen, Forschungsergebnisse effizienter umzusetzen und Entwicklungszeiten zu verkürzen. Diagnoseverfahren und Therapien sollen so schneller verfügbar werden und damit früher zur Bekämpfung der Infektionen bei Patientinnen und Patienten ankommen.
Welche Chancen eröffnet das Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung in Jena?
„In der Corona-Krise erleben wir, wie rasant sich eine Pandemie in unserer globalisierten Welt ausbreitet. Nicht minder drängend ist die Bedrohung durch multiresistente Keime. Dies führt uns vor Augen, wie dringend wir bessere Möglichkeiten für die Diagnostik und Therapie von Infektionskrankheiten brauchen – und zwar überall auf der Welt. Das Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung eröffnet uns Wege, solche Verfahren und Technologien rasch zu entwickeln und auf den Markt zu bekommen. Expertinnen und Experten aus Forschung, Industrie und Anwendung arbeiten bei der Entwicklung neuer diagnostischer Geräte und Therapien eng zusammen. So sorgt ein klar strukturierter Prozess dafür, dass gute Ideen aus der Forschung schneller bei den Patientinnen und Patienten ankommen.“
Prof. Dr. Jürgen Popp
Wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien, Leiter des Instituts für Physikalische Chemie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena und Sprecher des Leibniz-Zentrums für Photonik in der Infektionsforschung
„Das Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung ist ein wichtiger Baustein in der Entwicklungsstrategie für Jena. Es wird ein Anziehungspunkt für externe Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werden, denn hier werden die Zukunftsthemen in der Medizin erforscht, etwa biologische Therapeutika. Wir wollen Vorreiter sein für Ansätze, von denen wir glauben, dass sie die medizinische Agenda der nächsten zwei Jahrzehnte bestimmen werden.“
Prof. Dr. Axel A. Brakhage
Direktor des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut und Lehrstuhlinhaber Mikrobiologie und Molekularbiologie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena
„Das Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung hat zum Ziel, die Diagnostik von Infektionskrankheiten zu revolutionieren. Die Verknüpfung von photonischen Technologien, Grundlagenforschung und klinischer Anwendung zeigt die Stärken des Standorts. Universität, das Universitätsklinikum, außeruniversitäre Forschungseinrichtungen und Wirtschaft sind hier gut vernetzt und machen den Standort für hochqualifizierte Wissenschaftler aus aller Welt attraktiv.“
Prof. Dr. Walter Rosenthal
Präsident der Friedrich-Schiller-Universität Jena
„Infektionskrankheiten sind ein globales Problem, eine medizinische Herausforderung für uns alle – das wissen wir nicht erst seit der COVID-19-Pandemie. Umso wichtiger ist es, dieser Herausforderung global zu begegnen. Es braucht kluge Köpfe, zukunftsweisende Technologien und vor allem den klaren Blick auf die Menschen, für die wir neue Diagnose- und Therapiemöglichkeiten entwickeln. Genau diesen Rahmen bietet das Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung. Es ermöglicht auf weltweit bisher einzigartige Weise das Zusammenspiel von exzellenter Forschung und innovativer Technik mit modernsten diagnostischen Methoden und der direkten therapeutischen Anwendung am Patienten in der first in man unit. Wir setzen große Hoffnungen darauf, unter diesen exzellenten Bedingungen Lösungen für drängende medizinische Probleme wie beispielsweise die zunehmenden Antibiotika-Resistenz oder die Pandemien wie Covid-19 zu finden.“
Prof. Dr. Thomas Kamradt
Wissenschaftlicher Vorstand am Universitätsklinikum Jena
