Dr. Anne-Sophie Munser vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena ist mit dem dritten Platz des Hugo-Geiger-Preises ausgezeichnet worden. Die Wissenschaftlerin erhielt die Ehrung für die Entwicklung einer hochsensitiven Streulichtmessung, die Mikroorganismen, Bakterien und Antibiotikaresistenzen deutlich schneller nachweisen kann als klassische Verfahren.

Bei bakteriellen Infektionen entscheidet oft jede Stunde. Herkömmliche Diagnostik erfordert meist mehrere Stunden bis Tage und große Zellmengen durch Kultivierung. Die neue photonikbasierte Methode der Forscherin aus der Abteilung Funktionelle Oberflächen und Schichten am IOF erfasst bereits einzelne Zellen in Sekundenbruchteilen. In einer mikrofluidischen Probenführung lassen sich mikrobiologische Prozesse schon bei den ersten zwei bis drei Zellteilungen verfolgen. Bakterien und ihre möglichen Resistenzen können so innerhalb von rund drei Stunden identifiziert werden.

Das Verfahren nutzt die winkelaufgelöste Streulichtanalyse, die ursprünglich zur Prüfung hochglatter Oberflächen wie Spiegel oder Linsen entwickelt wurde. Ein Laserstrahl wird auf einzelne Zellen gerichtet. Je nach Struktur, Oberflächenbeschaffenheit und Form entsteht eine charakteristische Lichtstreuung – ein optischer Fingerabdruck, aus dem sich Zelltyp, Rauheit, Aggregationsverhalten und weitere Eigenschaften bis in den Nanometerbereich ableiten lassen. In ihrer Dissertation konnte Munser nachweisen, dass sich damit auch die Wirksamkeit von Antibiotika bereits nach wenigen Stunden beurteilen lässt.

Die Technologie wird derzeit zu einem kompakten, transportablen System weiterentwickelt, langfristig bis hin zu Lab-on-a-Chip-Lösungen. Datenauswertung soll künftig mit Künstlicher Intelligenz vereinfacht werden. Einsatzmöglichkeiten reichen von Infektionsforschung und Wirkstoffentwicklung über Lebensmittelkontrolle und Trinkwasserüberwachung bis zur Untersuchung von Biofilmen auf Implantaten oder in der Stammzellforschung.

Der Hugo-Geiger-Preis zeichnet innovative Doktorarbeiten aus, die in enger Kooperation mit einem Fraunhofer-Institut entstanden sind. Bewertet werden wissenschaftliche Qualität, wirtschaftliche Relevanz, Neuartigkeit und Interdisziplinarität. Die Verleihung erfolgte am 18. März im Rahmen des Fraunhofer-Netzwerk-Symposiums in München durch den Bayerischen Wirtschaftsstaatssekretär Tobias Gotthardt. Bereits 2024 hatte Munser für ihre Arbeit den Dr.-Ing. Siegfried Werth Preis erhalten.

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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