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Nichtklinische Forschung von MedAustron = MedAustron - Research Dr. Ingeborg Zeh 25. Juni 2009 PEG MedAustron GmbH Scientific Coordinator.

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1 Nichtklinische Forschung von MedAustron = MedAustron - Research Dr. Ingeborg Zeh 25. Juni 2009 PEG MedAustron GmbH Scientific Coordinator

2 3 Forschungsbereiche Medizinische Strahlenphysik umfasst therapeutische und diagnostische Anwendung von ionisierenden Strahlen Strahlenbiologie untersucht die Wirkungen radioaktiver Strahlen in biologischen Systemen Experimentalphysik Schwerpunkte liegen in den Bereichen Kern- und Teilchenphysik, Materialforschung, sowie der Ausbildung von Studenten und jungen Forschern. Aufgabe der PEG MedAustron Infrastruktur und Betrieb für diese 3 Forschungsbereiche vorbereiten. 2 Dr. Ingeborg Zeh Juni 2008 I. Zeh

3 3 Synchrotron Injektorhalle 4 Ionenquellen Vorbe- schleuniger Linac NKF- Bestrahlungs- raum Med. Bestrahl ungs- raum 1 Med. Bestrahl ungs- raum 2 Med. Bestrahlungs- raum 3 MedAustron - Erdgeschoss Eingang Personal Eingang Therapiezentrum Forschung (MedAustron-Research) Therapie

4 I. Zeh 4 NKF- Bestrahlungs- raum Hauptlabor Chemie- labor Lager raum Vor- bereit- ungs- raum Dosimetrielabor PC- Raum Kontroll -raum 2 Lager- räume Abkling raum Gas lager Büros Teeküche Aufenthaltsraum Besprechu ngsraum Büro Drucker 2 Ruhe räume Forschungsbereich Betonmantel

5 I. Zeh 5 Lager Exp. physik Büros Mechanische Werkstätte Elektr. labor RF- Labor MedAustron - Untergeschoss Clean Workshop /Lab

6 I. Zeh 6 Protonen Strahlenergie (min – max) MeV60 – 800 Strahlintensität Protonen pro Spill 1 × Kohlenstoffionen Strahlenergie (min – max) MeV/u120 – 400 Strahlintensität Ionen pro Spill 4 × 10 8 Strahlenenergie Eventuell zusätzliche Ionen: Helium, Sauerstoff

7 I. Zeh 7 Stunden Arbeits- tag Stunden/ Wochen- endtag, Feiertag Stunden/Jahr Klinischer Betrieb 16 von 6 – 22 Uhr 3680 Nicht-klinische Forschung 8 von 22 – 6 Uhr 24 von 0 – 24 Uhr 3936 Wartungszeiten 376 Stillstandszeiten 768 Gesamt 8760 Vorläufiger Strahlbetriebsplan

8 I. Zeh 8 Welche Forschungsthemen sind im MedAustron-Research möglich? Weißbuch Physik Physics Opportunities at MedAustron -CERN: M. Benedikt -Stefan-Meyer-Institut für subatomare Physik, ÖAW: E.Widmann, P.Kienle, J.Marton -Institut für Hochenergiephysik, ÖAW: M.Krammer -Institut für Allgemeine Physik, TU-Wien: F.Aumayr -Atominstitut der österreichischen Universitäten: G.Badurek, M.Hajek, E.Jericha, H.Leeb, H.Weber Weißbuch Med.Strahlenphysik und Strahlenbiologie Research Options for Medical Radiation Physics and Radiation Biology -Dietmar Georg, Abteilung für Med. Strahlenphysik, Univ. Klinik für Strahlentherapie, MUW -Stanislav Vatnitsky, ehem. IAEA und Protonenzentrum Loma Linda -Hugp Palmans, NPL (UK) -Wolfgang Birkfellner, Zentrum f. Biomedizinische Technik und Physik, MUW -Thomas Schreiner, EBG MedAustron -Edgar Selzer, Abteilung für Strahlenbiologie, Univ. Klinik für Strahlentherapie, MUW Weißbücher wurden internationalen Gutachtern vorgelegt.

9 Experimentalphysik – Mögliche Forschungsthemen Detektorentwicklung Halbleiter-, Gas- und Szintillationsdetektoren Kernphysik z.B. Protonenstreuexperimente Materialtests - Strahlenwirkung auf Mikroelektronik (z.B. Bauteile für den Weltraum) - Flächenveränderungen im Nanometerbereich durch Einzel-Ionen Mikrosonde Dosimeterentwicklung - Dosimeter für Weltraumanwendungen - Halbleiter-Mikrodosimeter für Ionentherapie Schwerpunkt: Ausbildung und Lehre mit state-of-the-art Technologien I. Zeh 9

10 Med. Strahlenphysik – Mögliche Forschungsthemen Charakterisierung neuer Ionenarten (z.B. Heliumionen, Sauerstoff) für therapeutische Anwendung Entwicklung neuer Detektoren und Messphantome Optimierungsverfahren für Bestrahlungsplanung von Ionenstrahlung Vergleichende Bestrahlungsplanung und kombinierte Therapieansätze (z.B. Photonentherapie+Ionenboost) Bildgeführte (IGRT - Image Guided Radiotherapy) und adaptive Ionentherapie (ART – Adaptive Radiotherapy) In-vivo Verifikation von Ionentherapie (PET bzw. SPECT Verfahren) kontinuierliche Weiterentwicklung bestehender Systeme Quelle: Prof. Georg, MUW/AKH Wien I. Zeh 10

11 Strahlenbiologie – Mögliche Forschungsthemen Charakterisierung der biologischen und molekularen Wirkungen von Protonen- und Kohlenstoffionenstrahlen – Vergleich mit Photonen Erforschung und Entwicklung von Kombinationen Bestrahlung mit Chemotherapie und/oder Immuntherapie Etablierung prädiktiver Marker - Vorhersage der individuellen Strahlenempfindlichkeit und des Tumoransprechens Charakterisierung der Nebenwirkungen (akute und chronische Strahlenreaktionen) Molekulares Targeting - Steigerung der Strahlenempfindlichkeit von Tumoren durch Modulierung molekularer Targets I. Zeh 11 Quelle: Prof. Selzer, MUW/AKH Wien

12 Wer wird im MedAustron-Research forschen? Forschungskernteam + Basislaborpersonal I. Zeh 12 Österreichische Universitäten und Institute externe Gastforscher aus - Onkologischen Einrichtungen - Internationalen Forschungseinrichtungen - Industrie (Biotech, Pharmaindustrie und andere) Infrastruktur, Ausstattung, Forschungsthemen sind definiert.

13 I. Zeh 13 Weitere Infos auf unserer Forschungs- homepage:


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