Franz Pfeiffer: Die Röntgentechnik, die Krankheiten früher sichtbar machen soll

Franz Pfeiffer leitet seit zehn Jahren das Munich Institute of Biomedical Engineering (MIBE) der Technischen Universität München. Das Institut feierte kürzlich mit einem Festakt sein Jubiläum. Mittlerweile bringen zahlreiche Professorinnen und Professoren aus mehreren Schools der TUM ihre Forschung in das MIBE ein und verknüpfen so Medizin, Naturwissenschaften und Ingenieurwesen miteinander.

Im Zentrum der Arbeit steht eine Technologie, die Pfeiffers Institut mitträgt: die Munich Compact Light Source, kurz MuCLS. Sie wurde 2015 installiert und gilt als weltweit erstes kompaktes Synchrotron für biomedizinische Bildgebung.

Die Anlage erzeugt hochbrillante Röntgenstrahlen, mit denen Forschende Krebs, Osteoporose und Lungenkrankheiten untersuchen – mit dem Ziel, Veränderungen im Körper früher sichtbar zu machen als mit herkömmlichen Verfahren.

Wie die Idee funktioniert

Das Institut folgt einem Konzept mit drei Schritten: Detect, Design, Deploy. Im Bereich Detektion entwickeln die Forschungsgruppen Technologien und KI-Algorithmen für Mikroskopie, biomedizinische Bildgebung und Sensorik. Im Bereich Design nutzen sie rechnergestützte Modellierung und experimentelles Design, um biomedizinische Lösungen in der Makromolekül- und Verfahrenstechnik sowie bei Zellsystemen und Organoiden zu entwickeln.

Der dritte Schritt, Deploy, überführt diese Erkenntnisse in klinische Anwendungen – etwa bei intelligenten Therapien, der Krankheitserkennung und der medizinischen Bildgebung.

Die Forschung reicht damit von molekularen Strukturen und Zellsystemen über Organoide und Tiermodelle bis zur Anwendung am Menschen. Erst kürzlich eröffnete am Institut das Center for Organoid Systems, das diesen Übergang von der Zelle zum Patienten weiter vorantreiben soll.

Der Werdegang des Instituts

Die Wurzeln des MIBE reichen in die späten 1990er-Jahre zurück. Damals bündelte eine Arbeitsgruppe der TUM-Hochschulleitung erstmals Forschungsaktivitäten im Bereich Medizintechnik. Wolfgang A.

Herrmann trug nach Einschätzung der TUM maßgeblich zum Aufbau des heutigen Instituts bei. Im Jahr 2003 bekam das damalige Zentralinstitut für Medizintechnik (ZIMT) dank Unterstützung der Bayerischen Staatsregierung ein eigenes Gebäude auf dem Garchinger Campus der TUM.

Dieses Gebäude bildet bis heute den Kern des MIBE und beherbergt acht Forschungsgruppen. Aus der ursprünglichen Bündelung einzelner Aktivitäten wurde über 25 Jahre ein Institut mit breiter Vernetzung innerhalb der Universität.

Was Zahlen zum Ausbau sagen

Der Studiengang Biomedical Engineering and Medical Physics ist ein weiterer Baustein: Das MIBE bietet den Master seit 2020 an und qualifiziert damit Nachwuchs direkt für die Arbeit an der Schnittstelle von Technik und Medizin. Mehrere Entwicklungen zeigen, wie sich das Institut seit der Gründung verändert hat:

• Inzwischen zählt das MIBE über 80 assoziierte Professorinnen und Professoren aus sechs Schools der TUM.
• Acht Forschungsgruppen arbeiten im ehemaligen ZIMT-Gebäude auf dem Campus Garching.
• Seit 2020 bildet der Masterstudiengang Biomedical Engineering and Medical Physics gezielt Nachwuchs aus.
• Mit dem Center for Organoid Systems kam jüngst ein neuer Forschungsschwerpunkt hinzu.

Diese Entwicklung spiegelt den Anspruch des Instituts, Ingenieurprinzipien direkt mit biologischen und medizinischen Fragestellungen zu verbinden, statt beide Bereiche getrennt zu betreiben.

Was als Nächstes kommt

Für die kommenden Jahre ist der Aufbau eines weiteren Zentrums geplant: das CSFC soll sich der Neuro-Konnektomik widmen und damit die Struktur und Funktion neuronaler Netzwerke untersuchen. Das Vorhaben setzt die Linie fort, mit der das MIBE seit der Gründung Ende der 1990er-Jahre gewachsen ist – von einer Arbeitsgruppe der Hochschulleitung zu einem Institut mit eigenem Gebäude, eigenem Studiengang und eigener Großforschungsanlage.