Wie kann man lebende Zellen bei der Arbeit beobachten, ohne sie zu berühren, anzufärben oder zu schädigen? Die optische Kohärenztomographie (OCT) macht genau das möglich. Mit Licht im nahen Infrarot erzeugt sie hochaufgelöste dreidimensionale Bilder tief aus biologischen Proben, in Echtzeit und ganz ohne Marker. Ursprünglich für die Bildgebung am Auge entwickelt, wo sie heute klinischer Standard ist, eröffnet OCT zunehmend neue Möglichkeiten weit über die Medizin hinaus.

In meinem Projekt untersuche ich, wie sich OCT als Werkzeug für die Lebenswissenschaften einsetzen lässt. Im Mittelpunkt stehen moderne Zellmodelle wie Zell-Monolayer, multizelluläre Sphäroide und Organoide, die in Biologie, Medikamentenentwicklung und Krebsforschung breit eingesetzt werden. Mit OCT können wir in diese Proben hineinschauen, ihre Struktur sichtbar machen und verfolgen, wie sie sich über die Zeit verändern. Über statische Bilder hinaus enthält das Lichtsignal auch Informationen über winzige Bewegungen im Inneren der Zellen. Diese Fluktuationen können verraten, ob Zellen aktiv, gestresst oder absterbend sind, ganz ohne Farbstoffe oder Marker.

Das Projekt verbindet Optik, experimentelle Laborarbeit, Signal- und Bildverarbeitung sowie Simulation. Zentrale Fragen sind: Was genau verrät uns das OCT-Signal über lebende Zellen? Wie lassen sich gesunde und geschädigte Zellen zuverlässig unterscheiden? Und wie können Computermodelle des Bildgebungsprozesses helfen, echte Messungen zu interpretieren? Langfristiges Ziel ist es, OCT als leistungsfähige, nicht-invasive Methode für die biologische und biomedizinische Forschung zu etablieren.