Der Jenaer Biophotonik-Forscher Prof. Jürgen Popp, Wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) und Direktor des Instituts für Physikalische Chemie der Universität Jena, ist in San Francisco mit dem SPIE Biophotonics Technology Innovator Award 2026 ausgezeichnet worden. Die internationale Fachgesellschaft SPIE würdigt damit Forschungsarbeiten, die photonische Diagnostik technologisch wie konzeptionell weiterentwickelt und für klinische Anwendungen nutzbar gemacht haben, von der intraoperativen Tumorerkennung bis zur Infektionsdiagnostik.
Popp sei einer der international prägenden Köpfe der Biophotonik, hebt die SPI in ihrer Begründung hervor. Früh habe er das Potenzial der Raman-Spektroskopie für medizinische Anwendungen erkannt, zu einer Zeit, als diese Technik in der klinischen Forschung noch kaum etabliert war. Seine Arbeiten hätten nicht nur die wissenschaftlichen Grundlagen des Feldes entscheidend vorangebracht, sondern vor allem dazu beigetragen, Raman-basierte Verfahren in reale klinische Abläufe zu überführen.
Zu den ausgezeichneten Entwicklungen zählen Technologien für eine schnelle, markerfreie Diagnostik – etwa zur intraoperativen Erkennung von Tumorgrenzen – sowie laserbasierte Schnelltests für die Infektionsdiagnostik. Bei lebensbedrohlichen Infektionen könnten diese perspektivisch einen entscheidenden Zeitvorteil bieten und den gezielten Einsatz von Antibiotika unterstützen.
Der Preis wurde am 17. Januar 2026 auf der Fachmesse und Konferenz Photonics West verliehen, einer der weltweit wichtigsten Veranstaltungen für Optik und Photonik. Im Umfeld der Auszeichnung stellen im Rahmen der SPIE Hot Topics Session führende internationale Expertinnen und Experten aktuelle Entwicklungen der optischen biomedizinischen Forschung vor.
Mit der Ehrung würdigt die SPIE nicht nur die wissenschaftlichen Leistungen von Jürgen Popp, sondern auch deren konsequente Translation in medizinisch relevante Anwendungen. Seine Arbeiten stehen exemplarisch für den Ansatz, photonische Schlüsseltechnologien mit datengetriebenen Methoden zu verbinden und so neue Wege für eine präzisere, personalisierte und präventive Medizin zu eröffnen. „Professor Popp hat entscheidend dazu beigetragen, Physik, Lebenswissenschaften und Ingenieurwesen in produktiver Weise miteinander zu verbinden“, sagt Laura Marcu, Professorin an der University of California, Davis. Gerade diese interdisziplinäre Perspektive habe neue Wege eröffnet, Forschungsergebnisse systematisch in medizinisch relevante Konzepte zu überführen.
Jena als starker Standort für biophotonische Forschung
„Ich freue mich sehr über diese Auszeichnung“, sagt Popp. „Sie spiegelt die Arbeit vieler Beteiligter wider: Unsere Forschung lebt von starken Partnerschaften, insbesondere mit dem Universitätsklinikum Jena, aber auch mit zahlreichen internationalen Kooperationspartnern.“ Diese internationale Anerkennung unterstreiche damit auch die starke Position Jenas als Standort der biophotonischen Forschung und Innovation.
Wie sehr Popps Arbeiten über einzelne Technologien hinausweisen, zeigte sich auch in seinen weiteren Aktivitäten auf der Photonics West. In einer Paneldiskussion zum Thema „Digitale Zwillinge“ in der Biophotonik diskutierte er mit internationalen Fachkolleginnen und -kollegen, wie datengetriebene Modelle biologischer Systeme Diagnostik und Therapie künftig unterstützen können und warum ihre Aussagekraft entscheidend von der Qualität der zugrunde liegenden Messdaten abhängt.
Zukunftskonzept Digitale Zwillinge: Krankheiten erkennen, bevor Symptome auftreten
Im medizinischen Kontext bezeichnen digitale Zwillinge individuelle, fortlaufend aktualisierte Modelle des menschlichen Körpers oder einzelner Organe. Ziel ist es, nicht nur Momentaufnahmen zu erfassen, sondern Veränderungen über die Zeit hinweg zu verstehen: Was ist für eine Person biologisch normal und ab wann deuten Abweichungen auf beginnende Krankheitsprozesse hin?
Popp stellte in diesem Zusammenhang das Konzept eines Personalized Optical Digital Twin vor, das innerhalb der Health-Working Group der europäischen Technologieplattform Photonics21 entwickelt wurde.
„Die zentrale Frage ist, wie wir pathologische Veränderungen – also frühe, oft noch unbemerkte Abweichungen vom individuellen Normalzustand des Körpers – früher erkennen können, also zu einem Zeitpunkt, an dem noch keine Symptome auftreten“, sagt Popp. „Dafür brauchen wir Messverfahren, die regelmäßig, schonend und verlässlich Informationen aus dem Körper liefern.“
Körperflüssigkeiten als Frühindikatoren für Krankheiten
Eine Schlüsselrolle spielen dabei Körperflüssigkeiten wie Blut, Speichel oder Urin. Sie gelten als Fenster in den Körper, weil sich aus ihnen molekulare Muster gewinnen lassen, die auf Entzündungen, Stoffwechselveränderungen oder andere physiologische Prozesse hinweisen. Photonische Verfahren wie Raman- oder Infrarotspektroskopie können solche chemischen „Fingerabdrücke“ ohne Färbung oder Marker erfassen.
Entscheidend ist der Verlauf: Erst durch wiederholte Messungen entsteht ein aussagekräftiges Bild. Sie ermöglichen es, eine persönliche gesundheitliche „Basislinie“ aufzubauen. Digitale Modelle können erkennen, wenn sich Muster schleichend verändern, lange bevor Erkrankungen klinisch auffällig werden.
Photonik plus Sensorik: Gesundheitsdaten aus Smartwatches
Im Rahmen des von Photonics21 verfolgten Ansatzes arbeiten optische Verfahren nicht isoliert, sondern werden mit weiteren Daten kombiniert, etwa mit physiologischen Informationen aus Wearables wie Smartwatches. Der digitale Zwilling entsteht dabei aus der Verknüpfung unterschiedlicher Datenströme, ausgewertet mithilfe KI-gestützter Modelle.
Dass Photonik dabei eine besondere Rolle spielt, betonte Popp auch in San Francisco: Nur lichtbasierte Verfahren erlaubten es, molekulare Prozesse mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung im Körper zu beobachten. Genau an dieser Schnittstelle von Photonik, Lebenswissenschaften und Datenanalyse setzt die Forschung am Leibniz-IPHT an.
Chancen und Grenzen
Die Diskussion machte zugleich deutlich, dass digitale Zwillinge in der Medizin kein Selbstläufer sind. Forschende wie Aydogan Ozcan (UCLA), Brian Pogue (Dartmouth Engineering) und Melissa Skala (Morgridge Institute for Research) diskutierten Anwendungen von virtueller Färbung bis hin zu patientenspezifischen Modellen für Therapieentscheidungen. Brian Pogue verwies auf den Nutzen digitaler Zwillinge für komplexe radiologische Behandlungsplanung, warnte jedoch zugleich, dass fehlerhafte Eingangsdaten zu irreführenden Modellen führen können. Ein Punkt, in dem sich die Runde einig war: Digitale Zwillinge sind nur so gut wie die Messungen, die sie speisen.
Leibniz-IPHT international sichtbar
Die Debatte um digitale Zwillinge ist nur ein Beispiel für die Themen, mit denen das Leibniz-IPHT in San Francisco vertreten ist. Zahlreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungsinstituts präsentieren ihre Arbeiten auf der Photonics West – von biophotonischer Infektionsdiagnostik über bildgebende Verfahren bis hin zu Laser- und Quantentechnologien. So ist unter anderem Prof. Tomáš Cižmár mit Arbeiten zur faseroptischen Hirnbildgebung präsent; zudem stellte sich das Jenaer Start-up DeepEn, ein Spin-off aus seinem Forschungsteam, als Finalist der SPIE Startup Challenge vor.
Meldung vom: 23. Januar 2026, 14:00 Uhr | Verfasser/in: Leibniz-IPHT