Nano Innovation Award 2017

Es ist eine noch sehr junge bildgebende Technologie, an deren Weiterentwicklung Dr. Patrick Vogel arbeitet. Sie könnte in der Zukunft unter anderem dabei helfen, Krebserkrankungen schon in einem sehr frühen Stadium zu erkennen.

Reif für die Anwendung an Patienten ist die Technik noch nicht, aber es gibt stetig Fortschritte bei ihrer Entwicklung: „Wir können damit zum Beispiel schon Krebszellhaufen nachweisen, die aus nur 1000 bis 2000 Zellen bestehen“, erklärt Vogel. Bei derart kleinen Zellansammlungen würden andere bildgebende Methoden versagen.

Magnetfelder und Nanopartikel

Die Technik, deren Geburtsstunde im Jahr 2005 schlug, heißt „Magnetic Particle Imaging“ (MPI). Sie basiert auf Nanopartikeln aus Eisenoxid und deren Interaktion mit Magnetfeldern, sie ist sehr schnell und hoch empfindlich. Unter anderem eignet sie sich gut für die Untersuchung von biologischen und medizinischen Proben.

Für die MPI müssen die Proben – zum Beispiel Körpergewebe oder Zellen – zuerst mit den Nanopartikeln markiert werden. „Im Magnetfeld wackeln wir die Partikel dann gewissermaßen hin und her und messen die Signale, die sie aussenden“, erklärt Vogel. Zu den langfristigen Zielen dieser Forschung gehöre es, einzelne Zellen im Organismus aufzuspüren und ihren Weg zu verfolgen.

Preis für „Traveling Wave MPI“

In seiner Doktorarbeit hat der Würzburger Forscher für die MPI ein neuartiges Scannerkonzept mit dem Namen „Traveling Wave MPI“ (TWMPI) entwickelt. Es erlaubt eine besonders schnelle und hoch empfindliche dreidimensionale Darstellung der Nanopartikel. Dafür bekam er den Nano Innovation Award 2017 verliehen.

Den mit 2.000 Euro dotierten Preis bekam Patrick Vogel am 21. Juli 2017 am Center for NanoScience (CeNS) der LMU München überreicht. Insgesamt vier Nachwuchswissenschaftler wurden dort für ihre innovativen Master- oder Doktorarbeiten in anwendungsorientierten Nanowissenschaften ausgezeichnet. Die anderen Preisträger sind Florian Schüder (MPI für Biochemie/LMU München), Stefan Datz (LMU) und Peter Röttgermann (LMU).

Gestiftet wird der Preis von vier Ausgründungen des CeNS, den Firmen attocube systems AG, ibidi GmbH, Nanion Technologies GmbH und NanoTemper Technologies GmbH. Sie würdigen damit begabte und ideenreiche Nachwuchswissenschaftler, deren Ergebnisse für die Grundlagenforschung von Interesse sind und gleichzeitig vielversprechende technologische Anwendungsmöglichkeiten erwarten lassen.

Werdegang von Patrick Vogel

Patrick Vogel, 1982 in Dessau geboren, wuchs in der Nähe von Aalen auf. In Stuttgart studierte er zuerst ein Semester Informatik, dann wechselte er für das Studium der Nanostrukturtechnik an die Universität Würzburg. Hier fertigte er seine Diplomarbeit und in der Folge auch seine Doktorarbeit am Lehrstuhl für Experimentelle Physik V (Biophysik) bei Professor Peter Jakob an.

Die Dissertation schloss er im April 2016 mit summa cum laude ab und erhielt dafür den Wilhelm-Conrad-Röntgen-Wissenschaftspreis der Fakultät für Physik und Astronomie.

Aktuell forscht Vogel als Postdoc weiter am Thema MPI. Er arbeitet am Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie bei Professor Thorsten Bley (Universitätsklinikum Würzburg) und in der von PD Dr. Volker Behr geleiteten MPI-Arbeitsgruppe am Lehrstuhl für Experimentelle Physik V. Ziel seiner aktuellen Arbeiten ist es, die Technik der MPI für die Bildgebung von Blutgefäßen anwendbar zu machen.

Kontakt

Dr. Patrick Vogel, T +49 931 31-88509, patrick.vogel@physik.uni-wuerzburg.de