Intraoperative Bildgebung von Hirnmetastasen: Multimodale Charakterisierung von Autofluoreszenzsignaturen für die neurochirurgische Präzisionschirurgie
Die präzise intraoperative Identifikation von Hirnmetastasen und ihrer Tumorgrenzen ist eine wesentliche Voraussetzung für eine möglichst vollständige Resektion bei gleichzeitigem Erhalt funktionell wichtiger Hirnareale. Die konfokale Laserendomikroskopie bietet die Möglichkeit einer hochauflösenden Echtzeit-Bildgebung direkt im Operationssaal. Insbesondere die Nutzung intrinsischer Autofluoreszenzsignale stellt einen vielversprechenden Ansatz dar, da sie ohne exogene Kontrastmittel auskommt. Bislang ist jedoch nur unzureichend verstanden, welche Gewebe- und Zellkomponenten die Autofluoreszenz von Hirnmetastasen bestimmen und inwieweit sich diese Signaturen zwischen verschiedenen Tumorentitäten und ihrem jeweiligen Primärtumor unterscheiden.
Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die systematische Charakterisierung der Autofluoreszenz von Hirnmetastasen und die Identifikation der zugrunde liegenden biologischen Strukturen. Hierfür werden intraoperative Bilddaten mittels konfokaler Laserendomikroskopie mit hochauflösenden ex-vivo-Untersuchungen durch Multiphotonenmikroskopie und spektral aufgelöster Fluoreszenzmikroskopie kombiniert. Die gewonnenen Bilddaten werden mit histologischen und immunhistochemischen Analysen derselben Gewebeproben korreliert, um die molekularen und zellulären Quellen der Autofluoreszenz zu identifizieren.
Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts ist der Vergleich der Autofluoreszenzeigenschaften von Hirnmetastasen mit denen ihrer entsprechenden Primärtumoren. Hierzu werden zusätzlich Gewebeproben aus den jeweiligen peripheren Ursprungsorganen untersucht, um gemeinsame und tumorspezifische Autofluoreszenzprofile zu identifizieren und die Veränderungen während des Metastasierungsprozesses besser zu verstehen. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, die biologische Grundlage intrinsischer Fluoreszenzsignale aufzuklären und deren Potenzial für die intraoperative Gewebedifferenzierung und Tumorerkennung zu bewerten.
Ein wesentlicher Bestandteil der Doktorarbeit ist die Organisation und wissenschaftliche Begleitung der intraoperativen Messungen im neurochirurgischen Operationssaal. Die Doktorandin bzw. der Doktorand wird die Durchführung der Bildgebung in enger Abstimmung mit dem operativen Team koordinieren, Messabläufe vorbereiten und die Datenerhebung während neurochirurgischer Eingriffe begleiten. Das Projekt bietet dadurch einen unmittelbaren Einblick in den klinischen Arbeitsalltag und erfordert eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Neurochirurginnen und Neurochirurgen, OP-Pflegekräften sowie Forschenden aus den Bereichen Biomedizin und Biophysik.
Die Doktorarbeit bietet die Möglichkeit, modernste intraoperative Bildgebung mit innovativen mikroskopischen Verfahren und histopathologischen Analysen zu verbinden und leistet einen Beitrag zur Entwicklung markerfreier optischer Verfahren für die Neurochirurgie und ermöglicht den Erwerb sowohl experimenteller als auch translationaler Forschungskompetenzen.
- Art der Promotion
- Forschungssemester notwendig?
- Finanzierung/Anstellung
- Angeschlossen an ein strukturiertes Promotionsprogramm?
- Zeitplan
- 01.10.26
- Abteilung / Struktureinheit
- ein Dokument mit weiterführenden Informationen
Betreuung
- Erstbetreuung
- weitere Betreuende
Relevante/Repräsentative Publikation mit evtl. Vordaten
Methodik/Aufgaben
- Experimentell
- klinisch
- theoretisch
- statistisch
Bewerbung
- Bewerber:innen-Profil
- Benötigte Bewerbungsunterlagen