Euregio-JungforscherInnenpreis 2025: Eva Casotti gewinnt in Alpbach

Ester Platz: Eva Casotti

Projekt: Observation of vortices in a dipolar supersolid, Institute for Quantum Optics and Quantum Information Innsbruck, University of Innsbruck

Supersolide sind exotische Materiezustände, die gleichzeitig feste und suprafluide Eigenschaften aufweisen. In diesen Systemen ordnen sich die Atome in einer kristallähnlichen Struktur an, während sie gleichzeitig reibungsfrei fließen können. Supersolidität wurde erstmals in festem Helium vorhergesagt, konnte jedoch kürzlich in ultrakalten dipolaren Atomgasen realisiert werden. Die kristallartige Dichtemodulation lässt sich in situ beobachten, während Phasenkohärenz durch Interferenzmuster erschlossen werden kann. Quantisierte Wirbel – das charakteristische Merkmal der Suprafluidität – waren bislang jedoch nicht nachgewiesen worden. Hier berichten wir über die theoretische Untersuchung und die erste experimentelle Beobachtung von Wirbeln in einem dipolaren Supersolid aus Dysprosium. Die Wirbel zeigen sich als Dichteeinbrüche und Phasenwindungen in Time-of-Flight-Bildern. Unter Rotation zeigt das System sowohl merkmalsfreie Strömung als auch Eigenschaften starrer Körper – ein Hinweis auf die doppelte Natur der Supersolidität. Diese Ergebnisse könnten zum besseren Verständnis von Neutronensternen beitragen, in denen supersolid-ähnliche Phasen vermutet werden.

Zweiter Platz: Elena Fogazzi

Projekt: Proton Computed Tomography: a novel imaging tool for proton therapy, Department of Physics, University of Trento

Die Protonentherapie ist eine fortschrittliche Strahlentherapieform, die aufgrund der einzigartigen physikalischen Eigenschaften von Protonen eine hervorragende Dosislokalisierung und eine geringere Schädigung des gesunden Gewebes ermöglicht. Die genaue Bestimmung der Reichweite von Protonen und ihrer Wechselwirkungen mit Gewebe ist für die Optimierung der Protonentherapie von entscheidender Bedeutung, wobei die Bremsleistung (stopping power) von biologischem Gewebe der wichtigste Parameter ist. Unser Projekt schlägt eine neuartige Methode zur direkten Messung der Bremsleistungskarte unter Verwendung eines Protonen-Computertomographiesystems vor, das vom INFN, der Universität Trient und dem Krankenhaus Trient entwickelt wurde. Das System wurde für den klinischen Einsatz und die Kalibrierungsentwicklung charakterisiert und zeigt vielversprechende Bildgebungsleistungen. Auf dieser Grundlage wurde seine mögliche Integration in die Behandlungsplanung entworfen und validiert. Nach ersten Tests im Protonentherapiezentrum Trient wurde seine Anwendung im Rahmen einer experimentellen Studie auf andere europäische Zentren ausgeweitet. Die Ergebnisse bestätigen die Protonenbildgebung als Instrument für eine genaue Behandlungsplanung und zukünftige Fortschritte in der Protonentherapie.

Dritter Platz: Julia Hofmann

Projekt: Bioenergetic Function: A Predictive Biomarker to Expand the Donor Pool for Liver Transplantation, Medical University of Innsbruck

Die Lebertransplantation stellt für viele PatientInnen mit terminaler Lebererkrankung die einzige kurative Therapieoption dar. Jedoch übersteigt die Nachfrage an Spenderorganen das Angebot bei Weitem. Eine präzise Beurteilung der Organqualität noch vor der Transplantation ist daher unerlässlich, um alle optimalen Spenderlebern zu identifizieren, welche für eine erfolgreiche Transplantation geeignet sind. Mithilfe der normothermen Maschinenperfusion (NMP), einer innovativen Methode zur Organkonservierung, können Spenderlebern außerhalb des Körpers bei 37 Grad Celcius erhalten werden. Dies ermöglicht eine umfassende Beurteilung der Organfunktion bereits vor der Transplantation. In dieser Studie zeigen wir, dass die Analyse der mitochondrialen Funktion, welche für die zelluläre Energiegewinnung essenziell ist, eine präzise Bewertung der bioenergetischen Funktion der Leber während der NMP ermöglicht. Auf diese Weise ermittelte mitochondriale Biomarker können den klinischen Verlauf nach der Transplantation zuverlässig voraussagen. So trägt diese Analyse dazu bei, die Auswahl geeigneter Spenderorgane zu verbessern, den verfügbaren Spenderpool zu erweitern und dem Organmangel in der Transplantationsmedizin entgegenzuwirken.