Mit welchen optischen Technologien kann man Krankheiten frühzeitig erkennen, seine Ursachen verstehen und sogar mit Licht heilen? Wie funktioniert eigentlich das „Augen lasern“? Diesen und weiteren spannenden Fragen gingen 40 Studenten in Heidelberg bei der diesjährigen Photonik-Akademie 2016 unter dem Motto „Biophotonik“ nach.

Die jährlich veranstaltete, einwöchige Photonik Akademie ist Teil des „Photonik Campus Deutschland“, der gemeinsamen Nachwuchsinitiative von VDMA, Spectaris und ZVEI mit dem Bundeministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und Partnern aus der Photonik-Branche. Mit der Initiative sollen junge Menschen für Photonik begeistert und Ihnen ein Einblick in die vielfältigen Berufsmöglichkeiten geben werden.

Dieses Jahr blickten vom 6. bis 11. März 40 Studierende aus den Natur- und Ingenieurswissenschaften hinter die Kulissen von Unternehmen und Instituten und erhielten so faszinierende Einblicke in die aktuelle Forschung und Entwicklung der modernen Biophotonik. Sie tauchten mit neusten Mikroskopietechniken in die winzige, molekulare Welt von biologischen und biomedizinischen Prozessen ein und lernten verschiedene medizintechnische Anwendungen der Biophotonik (wie zum Beispiel in der Augenheilkunde) kennen. Die beiden Gastgeber-Institute der Universität Heidelberg freuten sich: „Wir wollen den Studierenden Einblick in aktuelle Forschungsschwerpunkte im Bereich der Photonik in Heidelberg geben, damit sie sich frühzeitig nach Spitzenplätzen in der Biophotonikforschung umschauen können“ erklärt Prof. Dr. Dirk-Peter Herten vom Physikalisch-Chemischen Institut der Universität Heidelberg. Prof. Dr. Wolfgang Petrich vom Kirchhoff-Institut für Physik der Universität Heidelberg freut sich, dass die Photonik-Akademie in diesem Jahr in die Heidelberger Region geholt werden konnte. „Der Brückenschlag zwischen akademischer Forschung und industrieller Anwendung war uns dabei ein besonderes Anliegen. Die Photonik-Akademie 2016 umspannt die ganze Palette von grundlagenorientierten und aktuellen Fachvorträgen über Firmenbesuche in der angewandten Forschung und Entwicklung bis hin zum „hand-on“-Experiment in der Biophotonik."

Von der virtuellen Augenoperation zur optischen Nanoskopie von Nobelpreisträger Prof. Hell
Nach der offiziellen Begrüßung durch Dr. Eckart Würzner, Oberbürgermeister der Stadt Heidelberg, Prof. Petrich und Prof. Herten, startete die Akademie mit den ersten Firmenbesuchen in Mannheim: bei dem Licht Consulting-Unternehmen Yoptilight gingen die Studenten in Workshops Lichteffekten auf die Spur, die sie bei Sentronics mit der Vorführung optischer Verfahren zur Präzisionsmessung in der Chip-Industrie vertiefen konnten. Anschließend brachte VRmagic, ein führender Anbieter von Virtual-Reality- und Augmented-Reality-Simulatoren für die medizinische Ausbildung, die Studenten zum Staunen: Hier konnten sie live ausprobieren, wie man an einem Simulator für die Ausbildung von Chirurgen eine Augenoperation durchführt.

Nach dem Besuch des renommierten European Molecular Biology Laboratory (EMBL) am Dienstag entwickelten die Studierenden bei dem Medizintechnik-Unternehmen Roche in einem Innovationsworkshop eigene Ideen und Konzepte, die Diabetikern den Alltag erleichtern sollen. Am Abend wartete bei Roche schließlich ein Nobelpreisträger auf die Teilnehmer. Prof. Dr. Stefan W. Hell vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen erklärte in seinem Vortrag zur Optischen Nanoskopie, mit welchem wissenschaftlichem Trick er die Abbe'sche Beugungsgrenze (eine physikalische Grenze die besagt, dass Strukturen, die feiner sind als etwa die halbe Lichtwellenlänge, nicht aufgelöst werden können und damit nicht mehr zu beobachten sind) umgehen konnte. „Die Natur erlaubt es einem, wenn man es richtig anstellt, Grenzen zu überwinden“ so Hell in seinem Vortrag. „Ich wollte die Grenzen eines Lichtmikroskops durchbrechen.“ Für die Erfindung und die Entwicklung der sogenannten STED-Mikroskopie (STED = Stimulated Emission Depletion) wurde er im Jahre 2014 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Anschließend stand Prof. Hell gemeinsam mit Wissenschaftlern von Instituten und Chefs von Firmen den Studierenden bei einem Dinnerabend in lockerer Atmosphäre Rede und Antwort.

Am Mittwoch verbrachten die Nachwuchskräfte den Tag auf dem Campus der Universität Heidelberg. Neben Vorträgen von Volume Graphics zur Einführung in die Analyse und Visualisierung von Daten sowie Firmenpräsentationen und Fachvorträgen von DIOPTIC, Heidelberg Instruments und Wiley-VCH, durften die Studierenden in Gruppen aufgeteilt den Wissenschaftlern in den Laboren der BioQuant-Institute über die Schulter blicken. Am Donnerstag folgte eine Exkursion zum innovativen Reutlinger Medizintechnik-Unternehmen Retina Implant und anschließend zum Optik- und Medizintechnik Globalplayer Carl Zeiss nach Oberkochen.

Zur feierlichen Abschlussveranstaltung bei BioQuant kam auch die baden-württembergische Wissenschaftsministerin Theresia Bauer. Dort konnten die Studierenden ihre Teilnahmeurkunden aus der Hand des Prorektors der Universität Heidelberg, Prof. Dr. Dieter W. Heermann, und Dr. Frank Schlie-Roosen, Leiter des Referates „Photonik, Optische Technologien“ im Bundesministerium für Bildung und Forschung und Initiator der Photonik Akademie, erhalten.

Weitere Informationen unter:
www.photonik-campus.de

Bildquelle: VDI Technologiezentrum GmbH, Foto: Stefan Klübert, Location-Shoot-Design