Experimentelle Bildgebung

AG Dullin

Leiter der Arbeitsgruppe Experimentelle Bildgebung

PD Dr. Christian Dullin

Kontaktinformationen

Röntgenbildgebung vor allem Computertomographie spielt eine wichtige Rolle bei der Diagnose von Lungenerkrankungen sowie bei deren Erforschung und der Entwicklung neuer Therapien. Der Hauptfokus der Nachwuchsgruppe Dullin ist daher die Etablierung neuer Röntgenstrahlungsbasierter Bildgebungstechniken, die funktionale und anatomische Charakterisierung von Lungenerkrankungen als auch der hochauflösenden virtuellen Histologie zur Aufklärung pathologischer Veränderungen in der Lunge auf mikroskopischem Level.

In Kooperation mit dem Max-Plank-Institut für Experimentelle Medizin, dem italienischem Synchrotron „Elettra“ in Triest und dem Deutschen Lungenforschungszentrum Heidelberg setzen wir diesbezüglich hauptsächlich Phasenkontrast-CT-Bildgebung ein. Diese Technik, die sich aktuell fast ausschließlich an einem Synchrotron anwenden lässt, erlaubt es mit sehr niedriger Röntgendosis 3D Detailaufnahmen der Lunge mit einer bis jetzt unerreichten Auflösung zu erzielen. Wir hoffen dass somit eine verbesserte Diagnosestellung erzielt werden kann und in vielen Fällen in denen momentan noch auf die Entnahme von Lungengewebe zur pathologischen Analyse zurückgegriffen werden muss, dies zukünftig nicht mehr nötig sein wird.

Da es sich bei Lungenerkrankungen um komplexe Auswirkungen von pathologischen Veränderungen und daraus resultierenden Einschränkungen der Lungenfunktion handelt, vertreten wir die Ansicht das diese Effekte unbedingt gleichzeitig gemessen und ausgewertet werden müssen und haben dafür ein neues Verfahren der röntgenbasierten Lungenfunktionsmessung etabliert. Mit diesem Verfahren konnten wir z.B. erstmal Spätfolgen von Asthma in Mausmodellen nachweisen.

Die pathologische Analyse von Gewebeproben stellt aktuell die sensitivste Methode für eine genaue Diagnosestellung dar, ist aber zeitaufwendig und erlaubt nur die Analyse eines geringen Anteils des entnommenen Materials. Hinzu kommt das durch die Weichheit des Lungengewebes dieses bei der Notwendigen Aufarbeitung meist deutlich deformiert wird, was die Bewertbarkeit von strukturellen Veränderungen einschränkt. Daher haben wir Verfahren entwickelt bei denen Lungenproben mittels microCT Bildgebung 3D aufgenommen und analysiert werden können, eine optimale Schnittführung für die Pathologie am Computer geplant werden kann und dann die Mikroskopiebilder mit den microCT Daten zur Deckung gebracht werden können.

Schwerpunkte

  • Lungenbildgebung in Mäusen
  • CT basierte virtuelle Histologie

Laufende Förderungen

THERAKON – BMBF Projekt zur Untersuchung von Schwerionen-Nanopartikeln für die Effektivierung der Strahlentherapie

Mitglieder

Ausgewählte Publikationen

  • M. A. Markus, C. Dullin, M. Mitkovski, E. Prieschl-Grassauer, M. M. Epstein, und F. Alves, „Non-invasive optical imaging of eosinophilia during the course of an experimental allergic airways disease model and in response to therapy“, PloS One, Bd. 9, Nr. 2, S. e90017, 2014.
  • M. A. Markus, J. Napp, T. Behnke, M. Mitkovski, S. Monecke, C. Dullin, S. Kilfeather, R. Dressel, U. Resch-Genger, und F. Alves, „Tracking of Inhaled Near-Infrared Fluorescent Nanoparticles in Lungs of SKH-1 Mice with Allergic Airway Inflammation“, ACS Nano, Bd. 9, Nr. 12, S. 11642–11657, Dez. 2015.
  • C. Dullin, E. Larsson, G. Tromba, A. M. Markus, und F. Alves, „Phase-contrast computed tomography for quantification of structural changes in lungs of asthma mouse models of different severity“, J. Synchrotron Radiat., Bd. 22, Nr. 4, Juli 2015.
  • C. Dullin, S. Dal Monego, E. Larsson, S. Mohammadi, M. Krenkel, C. Garrovo, S. Biffi, A. Lorenzon, A. Markus, und J. Napp, „Functionalized synchrotron in-line phase-contrast computed tomography: a novel approach for simultaneous quantification of structural alterations and localization of barium-labelled alveolar macrophages within mouse lung samples“, J. Synchrotron Radiat., Bd. 22, Nr. 1, S. 0–0, 2015.
  • M. Krenkel, A. Markus, M. Bartels, C. Dullin, F. Alves, und T. Salditt, „Phase-contrast zoom tomography reveals precise locations of macrophages in mouse lungs“, Sci. Rep., Bd. 5, 2015.

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