IBMI Optoakustische_Mesoskopie

Labor Hailong He

Unsere Gruppe treibt die Entwicklung der multispektralen optoakustischen Tomographie voran, die eine nicht-invasive anatomische, funktionelle und molekulare Bildgebung der menschlichen Haut und biologischen Gewebe ermöglichen kann.

Dr. Hailong He

Labor Hailong He

Dr. Hailong He

Wir entwickeln und optimieren die Raster-Scan-Optoakustik-Mesoskopie (RSOM) – eine weltweit einzigartige Bildgebungstechnologie, die es ermöglicht, nicht-invasiv hochdetaillierte, dreidimensionale Bilder der Haut mit einer Auflösung im Bereich von wenigen Dutzend Mikrometern über die gesamte Hauttiefe hinweg zu erzeugen.

RSOM kombiniert optische Anregung mit Ultraschallwandlern mit ultrabreitem Frequenzband, um feinste Strukturen unter der Hautoberfläche sichtbar zu machen. Diese überlegene Bildqualität erlaubt es uns, mikrovaskuläre und strukturelle Merkmale der Haut präzise zu erfassen und Biomarker zu quantifizieren, die für die Diagnose hautbezogener Erkrankungen sowie zur Bewertung therapeutischer Maßnahmen von großer Bedeutung sind.

Darüber hinaus arbeiten wir kontinuierlich an der Weiterentwicklung der RSOM-Technologie, um eine noch höhere Auflösung und eine verbesserte Eindringtiefe in biologisches Gewebe zu erreichen – mit dem Ziel, neue Maßstäbe in der nicht-invasiven Diagnostik zu setzen.

Wir wenden die optoakustische Mesoskopie an, um morphologische und funktionelle Hautmerkmale für die Diagnose von hautbezogenen Krankheiten und die therapeutische Bewertung zu extrahieren. Darüber hinaus ist die optoakustische Mesoskopie ein ideales Werkzeug, um kleine Gewebeproben, Organoide und Maus-Tumormodelle für verschiedene biologische Anwendungen zu bildgebend darzustellen.

Wir entwickeln eine hochauflösende und schnelle optoakustische Mesoskopie-Bildgebungstechnik, die auf Ultraschallwandlern mit ultrabreitem Frequenzband basiert, um die Hautmorphologie und den Funktionsstatus zu bewerten. Außerdem entwickeln wir eine auf maschinellem Lernen basierende Analysepipeline, um verschiedene Hautmerkmale zu quantifizieren.

Wir entwickeln ein multimodales Mikroskop, das kontrastreiche optoakustische Mikroskopie mit nichtlinearer Mikroskopie für die markierungsfreie Untersuchung von Zellkulturen und Kleintieren kombiniert. Beide Techniken sind dafür bekannt, einzigartige Tiefen-zu-Auflösungsverhältnisse zu bieten, aber sie visualisieren gleichzeitig unterschiedliche Merkmale lebender Proben wie Hämoglobin, Melanin, Lipid-Doppelschichten, Kollagen und endogene autofluoreszierende Moleküle. Die optoakustische Mikroskopie und die nichtlineare Mikroskopie ergänzen sich daher und bieten bisher ungesehene Einblicke in die Biologie.

Englert, L. ; Perleberg, B. ; Tayal, S. ; Wang, B. ; Huang, Y. ; Azeem, M. ; He, H. ; Stiel, A.-C. ; Ntziachristos, V.

Assessment of performance characteristics of photoswitchable bacteriophytochromes at different depths using optoacoustic mesoscopy.

Huang, S. ; He, H. ; Tom, R.Z. ; Glasl, S. ; Anzenhofer,P. ; Stiel, A.-C. ; Hofmann, S.M. ; Ntziachristos, V.

Non-invasive optoacoustic imaging of dermal microcirculatory revascularization in diet-induced obese mice undergoing exercise intervention.

Uluc, N. ; Glasl, S. ; Gasparin, F. ; Yuan, T. ; He, H. ; Jüstel, D. ; Pleitez, M.A. ; Ntziachristos, V.

Non-invasive measurements of blood glucose levels by time-gating mid-infrared optoacoustic signals.

He, H. ; Paetzold, J.C. ; Borner, N. ; Riedel, E. ; Gerl, S. ; Schneider, S. ; Fisher, C. ; Ezhov, I. ; Shit, S. ; Li, H. ; Rückert, D. ; Aguirre, J. ; Biedermann, T. ; Darsow, U. ; Menze, B. ; Ntziachristos, V.

Machine learning analysis of human skin by optoacoustic mesoscopy for automated extraction of psoriasis and aging biomarkers.

He, H. ; Fischer, C. ; Darsow, U. ; Aguirre, J. ; Ntziachristos, V.

Quality control in clinical raster-scan optoacoustic mesoscopy.

Karlas, A. ; Katsouli, N. ; Fasoula, N.-A. ; Bariotakis, M. ; Chlis, N.-K. ; Omar, M. ; He, H. ; Iakovakis, D. ; Schäffer, C. ; Kallmayer, M. ; Füchtenbusch, M. ; Ziegler, A.-G. ; Eckstein, H.H. ; Hadjileontiadis, L.J. ; Ntziachristos, V.

Dermal features derived from optoacoustic tomograms via machine learning correlate microangiopathy phenotypes with diabetes stage.

He, H. ; Englert, L. ; Ntziachristos, V.

Optoacoustic endoscopy of the gastrointestinal tract.

He, H. ; Fasoula, N.-A. ; Karlas, A. ; Omar, M. ; Aguirre Bueno, J. ; Lutz, J. ; Kallmayer, M. ; Füchtenbusch, M. ; Eckstein, H.H. ; Ziegler, A.-G. ; Ntziachristos, V.

Opening a window to skin biomarkers for diabetes stage with optoacoustic mesoscopy.

Nau, T. ; Schönmann, C. ; Hindelang, B. ; Riobo, L. ; Doll, A. ; Schneider, S.A. ; Englert, L. ; He, H. ; Biedermann, T. ; Darsow, U. ; Lauffer, F. ; Ntziachristos, V. ; Aguirre Bueno, J.

Raster-scanning optoacoustic mesoscopy biomarkers for atopic dermatitis skin lesions.

He, H. ; Schönmann, C. ; Schwarz, M. ; Hindelang, B. ; Berezhnoi, A. ; Steimle-Grauer, S.A. ; Darsow, U. ; Aguirre Bueno, J. ; Ntziachristos, V.

Fast raster-scan optoacoustic mesoscopy enables assessment of human melanoma microvasculature in vivo.

Gerl, S. ; Paetzold, J.C. ; He, H. ; Ezhov, I. ; Shit, S. ; Kofler, F. ; Bayat, A.A. ; Tetteh, G. ; Ntziachristos, V. ; Menze, B.

A distance-based loss for smooth and continuous skin layer segmentation in optoacoustic images.

Hindelang, B. ; Aguirre Bueno, J. ; Berezhnoi, A. ; He, H. ; Eyerich, K. ; Ntziachristos, V. ; Biedermann, T. ; Darsow, U.

Optoacoustic mesoscopy shows potential to increase accuracy of allergy patch testing.

Schoenmann, C. ; Aguirre Bueno, J. ; He, H. ; Berezhnoi, A. ; Hindelang, B. ; Biedermann, T. ; Darsow, U.

Optoacoustic imaging in patients with livedoid vasculopathy - Case report.

He, H. ; Stylogiannis, A. ; Afshari, P. ; Wiedemann, T. ; Steiger, K. ; Bühler, A. ; Zakian, C. ; Ntziachristos, V.

Capsule optoacoustic endoscopy for esophageal imaging.

He, H.

Optoacoustic endoscopy: System development and application.

He, H. ; Bühler, A. ; Bozhko, D. ; Jian, X. ; Cui, Y. ; Ntziachristos, V.

Importance of ultrawide bandwidth for optoacoustic esophagus imaging.

He, H. ; Prakash, J. ; Bühler, A. ; Ntziachristos, V.

Fast sparse recovery and coherence factor weighting in optoacoustic tomography.

He, H. ; Wissmeyer, G. ; Ovsepian, S.V. ; Bühler, A. ; Ntziachristos, V.

Optoacoustic endoscopy with optical and acoustic resolution.

He, H. ; Prakash, J. ; Bühler, A. ; Ntziachristos, V.

Optoacoustic tomography using accelerated sparse recovery and coherence factor weighting.

He, H. ; Mandal, S. ; Bühler, A. ; Dean-Ben, X.L. ; Razansky, D. ; Ntziachristos, V.

Optoacoustic imaging quality enhancement based on geometrical super-resolution method.

He, H. ; Bühler, A. ; Ntziachristos, V.

Optoacoustic endoscopy in curved scanning mode.

He, H. ; Wissmeyer, G. ; Ovsepian, S.V. ; Bühler, A. ; Ntziachristos, V.

Hybrid optical and acoustic resolution optoacoustic endoscopy.

He, H. ; Mandal, S. ; Bühler, A. ; Dean-Ben, X.L. ; Razansky, D. ; Ntziachristos, V.

Improving optoacoustic image quality via geometric pixel super-resolution approach.

He, H. ; Bühler, A. ; Ntziachristos, V.

Optoacoustic endoscopy with curved scanning.

Yoon, H. ; He, H. ; Nagy, R. ; Davuluri, R. ; Suster, S. ; Schoenberg, D. ; Pellegata, N.S. ; de la Chapelle, A.

Identification of a novel noncoding RNA gene, NAMA, that is downregulated in papillary thyroid carcinoma with BRAF mutation and associated with growth arrest.

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