Entwicklung eines digitalen Lasermikroskop mehrfach prämiert

Die Förderung von talentierten Ingenieurinnen ist für die TU Dresden von großer Bedeutung und kann zu exzellenten Resultaten führen. Das hat die Tätigkeit von Dr. Katrin Philipp an der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik in hervorragender Weise gezeigt. Mit Unterstützung von der Graduiertenakademie, der Professur für Mess- und Sensorsystemtechnik und der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG), welche ihr Forschungsprojekt „Aberrationskorrektur für Echtzeitmessungen in der adaptiven konfokalen Mikroskopie“ gefördert hat, konnte sie ihre mit Summa cum laude bewertete Promotion in Rekordzeit abschließen. Als junge Mutter einer Tochter hat sie ihre Dissertation innerhalb etwa 3,5 Jahren erstellt, Mutterschutz und Elternzeit abgezogen, ergibt sich nach den Regeln der DFG sogar nur eine effektive Dauer von etwa 1,5 Jahren.

Im Rahmen ihrer Forschungsarbeit hat Dr. Philipp einen Paradigmenwechsel in der Biomedizin erreicht. Sie hat ein neuartiges smartes Laser-Messsystem untersucht, realisiert und angewendet. Ihr digitales Lasermikroskop eröffnet insbesondere bei der Untersuchung tieferliegender Gewebeschichten – etwa bei Veränderungen in der Schilddrüse – völlig neuartige Diagnosemöglichkeiten. 

Bislang kamen viele optische Verfahren bei tiefen Gewebeuntersuchungen an ihre Grenzen, da Abbildungsfehler die Bildqualität erheblich beeinträchtigten. Mit Philipps Mikroskop können hochauflösende Bilder in tiefen Gewebeschichten mit einer minimalistischen adaptiven Optik erstmals erfasst werden. Es gelang ihr, Fluoreszenzaufnahmen aus den Schilddrüsen von Zebrabärblings-Embryonen vorzunehmen, ohne dass die Tiere getötet werden mussten. Diese Fischart stellt ein weitverbreitetes Modellsystem für die Entwicklung und die Einlagerung schädlicher Umweltgifte in der Schilddrüse dar, welches auf den Menschen übertragen werden kann. Das neue „smarte Mikroskop“ bietet einen entscheidenden Vorteil: Im Gegensatz zur etablierten aufwändigen Präparation der Proben mit der anschließenden Zerlegung der Tiere in dünne Scheibchen, kann die Messung an einem lebenden Organismus unter Betäubung erfolgen und so prinzipiell die zeitliche Entwicklung an derselben Probe nachverfolgt werden. Dies ermöglicht eine genauere Untersuchung, wie sich Umweltgifte auf die Entwicklung eines Organismus auswirken. „Mit der Forschung von Dr. Katrin Philipp wurde ein international sichtbarer Fortschritt für die computerbasierte, smarte Lasermikroskopie erreicht,“ so ihr Doktorvater Professor Jürgen Czarske. „Ihre Arbeit ist eine besondere ingenieurwissenschaftliche Leistung an der Schnittstelle von Biologie, Mikrosystemtechnik und Lasermesssystemen“.

Die Dissertation von Philipp mit dem Titel „Investigation of aberration correction and axial scanning in microscopy employing adaptive lenses” wurde bereits mehrfach prämiert, so zum Beispiel mit dem Preis der Gisela und Erwin Sick Stiftung, dem Bertha-Benz-Preis der Daimler und Benz Stiftung, dem Heinrich-Barkhausen-Preis und erst kürzlich mit dem Preis des VDE Verbands der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V.

Neben ihrer Forschungsarbeit engagierte sich Dr. Philipp in der Lehre an der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik, nicht nur im Rahmen ihrer regulären Lehrtätigkeit als Leiterin der Übung Messsystemtechnik, sondern auch bei der Langen Nacht der Wissenschaften und dem studentischen Workshop zu faltbaren Mikroskopen aus Papier. Darüber hinaus ist sie Gründungspräsidentin vom TU Dresden SPIE Student Chapter (SPIE: Internationale Gesellschaft für Optik und Photonik, Washington, USA) zur frühzeitigen Förderung von talentierten Studierenden. Gemeinsam mit weiteren studentischen SPIE-Mitgliedern hat sie Vorträge, Besuche und Veranstaltungen organisiert.

Die Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik dankt Dr. Katrin Philipp für ihre herausragende Forschungsarbeit und ihr Engagement und wünscht ihr weiterhin viel Erfolg sowie alles Gute für die Zukunft.