Research

Forschungsschwerpunkte: Quantenoptik, Nichtlineare Optik, Biophotonik, optische und akustische Pinzetten, Mikroskopie

Monika Ritsch-Marte ist Physikerin. Ihre Forschungsschwerpunkte sind die Theoretische Quantenoptik (bis 1998), die Nichtlineare Optik und die Biophotonik. Ihr derzeitiges Forschungsinteresse ist die optische tomographische Rekonstruktion von Zellclustern, die berührungsfrei von optischen und akustischen Kräften gehalten werden.

Monika Ritsch-Marte verwendet räumliche Lichtmodulatoren (Spatial Light Modulators, SLM), um Lichtwellen nach einem holografischen Prinzip umzuformen. Hierdurch wird das Verfahren flexibler und an eine gegebene neue Situation anpassbar.

Mit ihrer Forschung brachte sie die optische Mikromanipulation wesentlich voran, indem sie optische Pinzetten konzipierte und realisierte, die für deutlich größere und schwerere Teilchen verwendbar sind, wie die optische Doppelstrahl-Falle mit Spiegel (Dual Beam Mirror Trap). Damit konnten ganze Einzeller gehalten und gezielt transportiert werden. Für noch größere Teilchen kombinierte sie mit ihrem Team eine optische Pinzette mit einer Ultraschall-Falle.

Mit dieser Technik können auch Mini-Organe, sogenannte Organoide, gehalten und untersucht werden. Organoide werden in Petri-Schalen gezüchtet, Wissenschaftler wollen damit in Zukunft einige Tierversuche ersetzen. Monika Ritsch-Marte und ihre Gruppe wollen mit optischen und akustischen Fallen, die Teilchen um ihre Achse rotieren lassen, Organoide in einer optischen Tomographie zugänglich machen.

Ritsch-Marte und ihr Team haben auch gezeigt, dass ein SLM, eingebaut in ein optisches Imaging System, ein Mikroskop ‚programmierbar‘ macht: Auf Knopfdruck kann zwischen verschiedenen Abbildungsarten (Hellfeld, Dunkelfeld, Phasenkontrast) gewechselt werden, ohne dass optische Komponenten ausgetauscht oder angepasst werden müssen.

Ein weiteres Arbeitsfeld ist die nichtlineare Mikroskopie, chemisch-selektive Mikroskopie mit Coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS).

Monika Ritsch-Marte ist Inhaberin mehrerer Patente, z.B. Beispiel über durchstimmbare diffraktive Linsen, die ein rasches Verändern der Brennweite erlauben. Ein großes Anliegen ist ihr zudem die Förderung von Frauen in der Physik.

Career

• since 1998 Full professor of Medical Physics and Head of Institute of Biomedical Physics at the Medical University of Innsbruck
• 1996-1998 APART-Fellow of the ÖAW at Università degli Studi di Milano, Italy
• 1995-1996 Postdoc with Prof. Peter Zoller, Institute for Theoretical Physics, U. Innsbruck
• 1993-1995 Charlotte-Bühler-Habilitation Scholarship of the FWF
• 1992-1993 Maternity Leave
• 1985-1988 PhD Thesis at the University of Waikato, New Zealand
• 1980-1984 Master of Science, Institute for Theoretical Physics, University of Innsbruck

Functions

• since 2019 Chair of the Scientific Advisory Board of the Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts (MPL), Erlangen
• 2017 Member of the International Physics Evaluation Panel of the Physics Institute at the University of Amsterdam and the VU Amsterdam
• 2011 Member of the International Panel of Experts evaluating Physics at the Dutch Universities
• since 2011 Member of the Scientific Advisory Board of the Leibniz-Institut IPHT and of the Abbe-Center of Photonics, Jena
• 2007-2008 President of the Austrian Physical Society (ÖPG)
• Reviewer for the ERC, and for national organizations such as DFG (Germany), NSF and OSA (USA), Royal Society of England (GB), Marsden Fund (NZ), ARC (Australia), ISF (Israel), FRM (France) and others institutions

Projects

• 2018-2022 FWF (PI in the National Network SFB-F68), Tomography across the Scales
• 2010-2015 ERC Advanced Investigator Grant catchIT (P247024 Coherently Advanced Tissue and Cell Holographic Imaging and Trapping)

Honours and Memberships

• since 2019 Member of the National Academy of Sciences Leopoldina, Germany
• since 2016 Full Member of the Austrian Academy of Sciences
• since 2013 Fellow of the Optical Society of America
• 1993 Ludwig-Boltzmann-Award of the Austrian Physical Society