Neue Wege in der Krebsdiagnostik
Am ecoplus Technopol Tulln werden im Bereich der Krebsdiagnostik von der Fachhochschule Wiener Neustadt, Biotech Campus Tulln, und der Fachhochschule IMC Krems gemeinsam neue Wege beschritten. Im Projekt Ra-Dia-M (Raman für Diagnostik von Melanomzellen) wird dabei die Entwicklung von Krebszellen und die Wirksamkeit von Chemotherapeutika im sogenannten Raman Mikroskop untersucht und mit künstlicher Intelligenz (KI) ausgewertet.
Schnelle Diagnostik durch oberflächenverstärkte Raman Spektroskopie (SERS)
Bei der Raman-Spektroskopie werden die zu untersuchende Proben mit monochromatischem Laserlicht bestrahlt. Ziel des Projekts Ra-Dia-M ist es, mit Hilfe der Laser-Anregung die chemische Zusammensetzung des biologischen Materials zu erfassen und somit den Zustand der menschlichen Zellen zu beurteilen.
Übersetzung der Laborerkenntnisse in die Klinik-Praxis
Die im Projekt entwickelte Methode soll einfach und schnell im klinischen Umfeld durchführbar sein und verlässliche Ergebnisse liefern bzw. Entscheidung bezüglich krankes / gesundes Gewebe ermöglichen, damit eine richtige Therapie schnell eingesetzt werden kann.
Wie funktioniert das im Detail?
- Menschliche Krebszellen werden in 2D und in 3D kultiviert, und einzelne Zellkompartimente wie Mitochondrien isoliert, um die Stoffwechselwege der Biomarker im Detail studieren zu können.
- Gezielt werden Materialien funktionalisiert (kolloidale Gold-Nanopartikel, mit Gold beschichtete Glas-Objektträger) um die Raman Signale zu verstärken, damit
- die Messung von Raman Spektren innerhalb von wenigen Minuten Daten liefert, die
- mittels künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen valide ausgewertet werden.
Die Herausforderungen
Die humanen Zellen in gleichbleibender Qualität herzustellen und das an sich schwache Raman-Signal reproduzierbar zu verstärken, gehört zu den Herausforderungen in diesem Projekt. Es ist wichtig, dass die gesammelten Daten verlässlich die Unterschiede im Zustand der Zellen - gesund oder krank - abbilden.
