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Sonntag, 13.03.2022

Forschung

Funktionelle Bildgebung von kleinen Wassertieren

Simulationsvisualisierung: Zebrafisch im Scanner. Die rosa Linien stellen die emittierten hoch-energetischen Photonen dar (Abb. M. Zvolsky)

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat eine Erweiterung des Projekts MERMAID bewilligt

An der Universität zu Lübeck wird der erste Prototyp für die Bildgebung von kleinen Wassertieren mit der hoch auflösenden Positronenemissionstomographie (PET) aufgebaut. Die DFG hat jetzt den Antrag für die Erweiterung des Projekts MERMAID bewilligt. MERMAID steht für "Multi-Emission Radioisotopes - Marine Animal Imaging Device".

Leiterin des Projekts ist Prof. Dr. Magdalena Rafecas vom Institut für Medizintechnik der Universität. Für das Gesamtvorhaben besteht eine Kooperation mit der Fraunhofer-Einrichtung für Individualisierte und Zellbasierte Medizintechnik (IMTE). Anwendungen des Verfahrens können künftig unter anderem vom Institut für Kardiogenetik genutzt werden.

Bisherige Geräte waren für einen bestimmten Modellorganismus nicht geeignet, der für die Forschung immer mehr an Bedeutung gewinnt: der drei bis fünf Zentimeter große Zebrafisch. Aber auch für andere kleine Wassertiere liefert das Verfahren funktionelle Schnittbilder und dynamische Information. Die Messungen werden nicht-invasiv und unter voller Berücksichtigung des Tierwohls vorgenommen.

Angepasste Detektorgeometrie und iterative Algorithmen für die Bildrekonstruktion

Der MERMAID-Prototyp verwendet eine spezielle, an die sehr kleinen Untersuchungsobjekte angepasste Detektorgeometrie sowie eine hoch auflösende Detektorelektronik. Zudem werden dedizierte iterative Algorithmen für die Bildrekonstruktion genutzt. Dazu kommen speziell auf Zebrafische abgestimmte Messkammern.

Mit der nun genehmigten dreijährigen Forschungsphase MERMAID+ soll der bereits bestehende Proof-of-Concept Prototyp deutlich erweitert und auch um ein Modul für die Computertomographie (CT) ergänzt werden. Dieses kann dann zusätzlich zu den funktionellen Informationen des PET auch anatomische Daten liefern. Damit wird das Gerät eine echte Erweiterung der möglichen Untersuchungsmethoden des Modellorganismus Zebrafisch für die Forscherinnen und Forscher darstellen.

Publikationen

"Dedicated chamber for multimodal in-vivo imaging of adult zebrafish" von Steven Seeger, Milan Zvolsky, Salim Melikov, Maja Frerkes und  Magdalena Rafecas.

Aktuell angenommen wurde der Artikel „Dedicated chamber for multimodal in-vivo imaging of adult zebrafish”, Seeger et al. im journal zebrafish (Link: www.liebertpub.com/doi/10.1089/zeb.2021.0066)

Weitere Informationen

Prof. Dr. Magdalena Rafecas, PhD (Foto: Alexandra Klenke-Struve / Universität zu Lübeck)

Computer-Darstellung des geplannten MERMAID PET Scanners mit der wassergefüllten Messkammer (Abb.: S. Seeger)

Prototyp für die Bildgebung kleiner Wassertiere im Rahmen des Projekts MERMAID (Abb.: S. Seeger)