Anisotrope Lichtausbreitung in biologischem Gewebe

• Antragsteller: Professor Dr. Alwin Kienle
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 233254925

Projektziel ist das Verständnis der Lichtausbreitung in anisotropem biologischem Gewebe basierend auf der Wechselwirkung von Licht mit der Gewebemikrostruktur. Für die experimentellen Untersuchungen sollen mehrere Methoden zur Bestimmung der optischen Gewebeeigenschaften verbessert bzw. neu entwickelt werden. Neben goniometrischen Messungen, kollimierten Transmissionsexperimenten und der Streulichtmikroskopie zur direkten Bestimmung der optischen Eigenschaften, sollen zu deren indirekter Bestimmung u.a. photothermische Messungen, orts-, zeit- und winkelaufgelöste Remissionsmessungen und Kombinationen davon angewandt werden. Für die theoretische Beschreibung sollen analytische und numerische Lösungen der Maxwellgleichungen, der Transportgleichung und deren Näherungen, wie die SP_N-Gleichungen oder die Diffusionsgleichung, hergeleitet, implementiert bzw. erweitert werden. Die experimentellen Methoden sollen an verschiedenen Phantomgeweben validiert und die theoretischen Lösungen durch Vergleich mit Alternativmethoden verifiziert werden. Die gewonnenen Erkenntnisse dienen nicht nur zur Verbesserung der therapeutischen und diagnostischen Anwendungen im Bereich der biomedizinischen Optik, sondern sind auch die Grundlage zum Verständnis der Bildentstehung bei den verschiedenen Typen der Lichtmikroskopie.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen