Mit welchen Optischen Technologien kann man Leben in seinen kleinsten Abläufen beobachten, Krankheiten früher als jemals zuvor erkennen, ihre Ursachen verstehen und eine Prävention ermöglichen oder gar mit Licht heilen? Oder wie funktioniert eigentlich das „Augen lasern“? Diesen und weiteren spannenden Fragen gingen 40 Studentinnen und Studenten in Heidelberg bei der Photonik-Akademie 2016 unter dem diesjährigen Motto „Biophotonik“ nach.
Vom 6. bis 11. März blickten die Studierenden aus den Natur- und Ingenieurswissenschaften dabei hinter die Kulissen von Unternehmen, erhielten faszinierende Einblicke in die aktuelle Forschung und Entwicklung, besuchten Institute und Forschungslabore und lauschten den Tutorien und Vorträgen von Experten zu den Grundlagen der modernen Biophotonik. So tauchten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer 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 diesjährigen Gastgeber der inzwischen fünften Photonik-Akademie waren das Physikalisch-Chemische Institut, BioQuant und das Kirchhoff-Institut für Physik der Universität Heidelberg. „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 die Intention hinter der Photonik-Akademie.
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 diesjährige Photonik-Akademie in der Metropol-Region Rhein-Neckar mit dem Schwerpunkt Biophotonik umspannt dann auch 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 virtuellen Augenoperationen bis zur optischen Nanoskopie von Nobelpreisträger Prof. Hell
Los ging es am Sonntagnachmittag mit einer mehrstündigen Stadtführung durch Heidelberg, bei der sich die Studenten und Studentinnen aus ganz Deutschland und Österreich kennen lernen konnten. Offiziell eröffnet wurde die Photonik-Akademie 2016 am Montagmorgen im BioQuant-Institut auf dem Campusgelände der Universität Heidelberg durch Dr. Eckart Würzner, Oberbürgermeister der Stadt Heidelberg, Prof. Petrich und Prof. Herten.
Montagnachmittag folgten in Mannheim die ersten Firmenbesuche. Bei dem Licht Consulting-Unternehmen Yoptilight gingen die Studierenden 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 Studentinnen und Studenten dann zum Staunen. Hier konnten sie live ausprobieren und mit verfolgen, wie man an einem Simulator für die Ausbildung von Chirurgen eine Augenoperation durchführt.
Am Dienstag stand nach dem Besuch des renommierten European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg eine Exkursion zum Medizintechnik-Unternehmen Roche in Mannheim auf dem Programm. Neben einer Führung über das beeindruckende Werksgelände entwickelten die Studierenden beim Innovationsworkshop eigene Ideen und Konzepte, die Diabetikern den Alltag erleichtern sollen.
Am Abend wartete bei Roche schließlich ein Nobelpreisträger auf die Teilnehmerinnen und Teilnehmer. Prof. Dr. Stefan W. Hell vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen erklärte in seinem Vortrag „Optische Nanoskopie: Prinzipien und neuere Entwicklungen“, mit welchem wissenschaftlichem Trick er die Abbesche 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 Teilnehmerinnen und Teilnehmer einen ganzen 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.
Der Donnerstag begann mit einer Exkursion zum innovativen Reutlinger Medizintechnik-Unternehmen Retina Implant. Dort erfuhren die Studierenden, wie vollständig erblindete Menschen mit Hilfe eines kleinen Implantats im Auge hinter der Netzhaut wieder sehen können. Nach einer längeren Busfahrt folgte ein Besuch des Optik- und Medizintechnik Globalplayers Carl Zeiss in Oberkochen. Bei einer Führung über das große Firmengelände durften sie direkt in die verschiedenen Produktionshallen schauen. Im hauseigenen ZEISS Museum der Optik begegnete ihnen Optik-Geschichte zum Anschauen und Anfassen.
Zur feierlichen Abschlussveranstaltung bei BioQuant am 11. März erhielten die Studierenden ihre Teilnahmeurkunden aus der Hand der baden-württembergische Wissenschaftsministerin Theresia Bauer, 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.
Die Photonik-Akademie
Seit 2012 ist die Photonik-Akademie eine innovative, speziell auf die Photonik ausgerichtete Praxiswoche für Studierende. Ziel ist, den Nachwuchs auf die Photonik als Studien- oder Berufsziel aufmerksam zu machen und für die Photonik zu gewinnen. Die Akademie ist Teil des Photonik Campus Deutschland – der gemeinsamen Nachwuchsinitiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und der Photonik-Branche. Bisher haben sich über 80 Partner, Institute und Unternehmen der Photonik-Branche an den Akademien beteiligt.
Die Partner und Unterstützer der Photonik-Akademie 2016
Die Partner der Photonik-Akademie 2016 sind das Bundesministerium für Bildung und Forschung, die Universität Heidelberg, das Kirchhoff-Institut für Physik der Universität Heidelberg, BioQuant (Center for Quantitative Analysis of Molecular and Cellular Biosystems) der Universität Heidelberg und das Physikalisch-Chemische Institut der Universität Heidelberg.
Die Unterstützer der diesjährigen Akademie sind die Branchenverbände VDM, ZVEI und Spectaris, die Retina Implant AG, die DIOPTIC GmbH, die Carl Zeiss AG, die Yoptino GmbH, die Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, die VRmagic Holding AG, die Volume Graphics GmbH, die sentronics metrology GmbH, die Roche Diagnostics GmbH, die Heidelberg Instruments GmbH, das European Molecular Biology Laboratory EMBL und das Nikon Imaging Center der Universität Heidelberg.
Weitere Informationen
- zur Photonik-Akademie unter http://www.photonik-campus.de/studium/photonik-akademie/
- Photonik-Akademie Blog mit Fotogalerie zu jedem Tag unter http://www.photonik-campus.de/category/allgemein/