Next-Generation in vivo Imaging
Oliver Bruns Lab
Olivers Team kombiniert die Entwicklung gezielter Sonden mit neuartigen Bildgebungsverfahren, um die technologischen Vorteile von SWIR schnell in neue Bildgebungsmöglichkeiten für präklinische und therapeutische Anwendungen umzusetzen.
Forschungsbereich
Die Forschung von Oliver Bruns widmet sich der Entwicklung exzellenter Techniken für die biomedizinische Bildgebung. Die Weiterentwicklung zielgerichteter Kontrastmittel und neuartiger Bildgebungsverfahren wird in naher Zukunft den Weg für personalisierte Therapien und hochpräzise Behandlungen ebnen. Die Bildgebung im kurzwelligen Infrarotbereich (SWIR) ist eine neue Technologie für biomedizinische Anwendungen. Gegenüber dem sichtbaren und nahen Infrarotbereich bietet sie mehrere Vorteile: allgemeine Abwesenheit von Autofluoreszenz, geringe Lichtabsorption durch Blut und Gewebe sowie reduzierte Streuung. In diesem Wellenlängenbereich werden Gewebe durchscheinend. Jüngste Fortschritte in der Detektionstechnologie und die Entwicklung von Sonden haben gezeigt, dass die SWIR-Bildgebung Anwendungen ermöglicht, die mit anderen Techniken bisher nicht realisierbar waren. Diese Vorteile werden neue Möglichkeiten in der präklinischen Bildgebung eröffnen. Derzeit werden die meisten SWIR-Bildgebungssysteme nur für Proof-of-Principle-Demonstrationen eingesetzt.
Um das volle Potenzial auszuschöpfen, ist zunächst die Entwicklung neuartiger SWIR-Bildgebungsaufbauten geplant. Diese sollen eine schnelle intravitale Bildgebung, ultrasensitive Ganzkörperbildgebung und Fluoreszenzmolekulartomographie in Mäusen im SWIR-Bereich ermöglichen.
Das zweite Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung neuartiger, heller und zielgerichteter SWIR-Sonden für die präklinische Forschung in den Bereichen Diabetes und Onkologie.
Publications
Spearman, A.L. ; Lin, E.Y. ; Mobley, E.B. ; Chmyrov, A. ; Arus, B.A. ; Turner, D.W. ; Garcia, C.A. ; Bui, K. ; Rowlands, C.J. ; Bruns, O.T. ; Sletten, E.M.
High-resolution multicolor shortwave infrared dynamic in vivo imaging with chromenylium nonamethine dyes.Luo, J. ; Molbay, M. ; Chen, Y. ; Horvath, I. ; Kadletz, K. ; Kick, B. ; Zhao, S. ; Al-Maskari, R. ; Singh, I. ; Ali, M. ; Bhatia, H.S. ; Minde, D.-P. ; Negwer, M. ; Höher, L. ; Calandra, G.M. ; Groschup, B. ; Su, J. ; Kimna, C. ; Rong, Z. ; Galensowske, N. ; Todorov, M.I. ; Jeridi, D. ; Ohn, T.-L. ; Roth, S. ; Simats, A. ; Singh, V. ; Khalin, I. ; Pan, C. ; Arus, B.A. ; Bruns, O.T. ; Zeidler, R. ; Liesz, A. ; Protzer, U. ; Plesnila, N. ; Ussar, S. ; Hellal, F. ; Paetzold, J.C. ; Elsner, M. ; Dietz, H. ; Ertürk, A.
Nanocarrier imaging at single-cell resolution across entire mouse bodies with deep learning.Pieczykolan, M. ; Dancer, P.A. ; Klein, T. ; Piwonski, H. ; Rolbieski, H. ; Maity, B. ; Bruns, O.T. ; Cavallo, L. ; Kiessling, F. ; Rueping, M. ; Banala, S.
Small organic fluorophores with SWIR emission detectable beyond 1300 nm.Huang, Y. ; Stankevych, M. ; Gujrati, V. ; Klemm, U. ; Mohammed, A. ; Wiesner, D. ; Saccomano, M. ; Tost, M. ; Feuchtinger, A. ; Mishra, K. ; Bruns, O.T. ; Geerlof, A. ; Ntziachristos, V. ; Stiel, A.-C.
Photoswitching protein-XTEN fusions as injectable optoacoustic probes.Arteaga Cardona, F. ; Madirov, E. ; Popescu, R. ; Wang, D. ; Busko, D. ; Ectors, D. ; Kübel, C. ; Eggeler, Y.M. ; Arus, B.A. ; Chmyrov, A. ; Bruns, O.T. ; Richards, B.S. ; Hudry, D.
Dramatic impact of materials combinations on the chemical organization of core-shell nanocrystals: Boosting the Tm3+ emission above 1600 nm.Wang, F. ; Zhong, Y. ; Bruns, O.T. ; Liang, Y. ; Dai, H.
Author Correction: In vivo NIR-II fluorescence imaging for biology and medicine (Nature Photonics, (2024), 10.1038/s41566-024-01391-5).Wang, F. ; Zhong, Y. ; Bruns, O.T. ; Liang, Y. ; Dai, H.
In vivo NIR-II fluorescence imaging for biology and medicine.Lingg, J.G.P. ; Bischof, T.S. ; Arus, B.A. ; Cosco, E. ; Sletten, E.M. ; Rowlands, C.J. ; Bruns, O.T. ; Chmyrov, A.
Shortwave-infrared line-scan confocal microscope for deep tissue imaging in intact organs.Klein, T. ; Yang, S. ; Tusty, M.A. ; Nayak, J.V. ; Chang, M.T. ; Bruns, O.T. ; Bischof, T.S. ; Valdez, T.A.
Development of a shortwave infrared sinuscope for the detection of cerebrospinal fluid leaks.Arus, B.A. ; Cosco, E. ; Yiu, J. ; Balba, I. ; Bischof, T.S. ; Sletten, E.M. ; Bruns, O.T.
Shortwave infrared fluorescence imaging of peripheral organs in awake and freely moving mice.Contact PioneerCampus
