Zusammenfassung NRW Zukunft.BIO Projekt HiPaLive

NRW Zukunft.BIO Projekt HiPaLive – „Markerfreie Histopathologie in Echtzeit mittels Ramanmikroskopie und künstlicher Intelligenz“ hat zum Ziel, die Untersuchung von Tumor-Biopsien mit Hilfe von Lasertechnologie und in Kombination mit künstlicher Intelligenz zu verbessern und präklinisch zu erproben.

Krebs ist eines der größten Gesundheitsprobleme der Welt. Der Gold-Standard der heutigen Tumordiagnose ist die Histopathologie, die auf der Begutachtung von biopsiertem Gewebe mit sogenannter Hämatoxylin-Eosin (H&E) -Färbung durch einen Pathologen basiert. Dieser Prozess ist arbeitsintensiv, wird manuell durchgeführt und dauert mindestens 10 Stunden. Mithilfe der projektierten stimulierten Raman Mikroskopie in Kombination einer KI-gestützten Auswertung kann diese Färbung virtuell innerhalb weniger Minuten von frisch entnommenen Proben erstellt werden, und somit bereits während der Operation eine erfolgreiche Entfernung des Tumors sicher diagnostizieren. Eine zusätzliche pathologische Analyse der histologischen Umgebung des Tumors kann aus den gemessenen Daten extrahiert werden, um über prä- oder postoperable Therapien sowie deren Erfolgschancen entscheiden zu können und diese individuell und personalisiert auf die Patienten und Patientinnen abzustimmen. Im NRW Zukunft.BIO Projekt HiPaLive wird die sogenannte stimulierte Raman-Mikroskopie in Kombination mit Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) weiter entwickelt, um den oben genannten Problemen und Herausforderungen der Tumordiagnostik zu begegnen.

Das Vorhaben HiPaLive wird mit rund 1,15 Mio. Euro gefördert. Das Startup Refind Laser Systems(RLS) aus Münster setzt das Vorhaben zusammen mit dem Biomedizinischen Technologiezentrum der Universität Münster um.

Zur Untersuchung von Tumor-Biopsien mit Hilfe stimulierter Raman-Streuung(SRS)-Mikroskopie wird ein Demonstrator für ein neuartiges integriertes SRS-Mikroskop entwickelt, das die intraoperative Analyse von menschlichem Tumorgewebe ermöglichen und die histopathologische Befundung deutlich beschleunigen soll.

Darüber hinaus soll die Grundlage für eine KI-gestützte Analyse der Mikroskopie-Bilder zur Unterstützung der Diagnose geschaffen werden, um auf dieser Basis verlässlichere Vorhersagen zu personalisierten Therapieansätzen und deren Erfolgschancen machen zu können. Das Biomedizinische Technologiezentrum baut mit RLS ein experimentelles Mikroskopiesystem zur Tumorzellanalytik und entwickelt im Projekt Protokolle und Anwendungen für verschiedene Tumorzellproben.

www.zukunftbio.nrw/projekte/hipalive

Projektzeitraum: 01.09. 2023 - 28.02.2026 
FKZ ZM-1-10B