Lichtmodulatoren in der Biomedizinischen Anwendung
Erkrankte und gesunde Gewebearten lassen sich mit Hilfe von Flächenlichtmodulatoren präziser bestimmen und räumlich darstellen In der Chirurgie, der medizintechnischen Mikroskopie sowie der Endoskopie ermöglichen Mikrospiegel mit deutlich höhere Modulationsfrequenzen eine bessere Bildqualität und tragen somit zum medizinischen Behandlungserfolg maßgeblich bei Mikroskop vor 150 JahrenModernes Mikroskop heute Meilensteine der Medizintechnik Der Vorläufer des Endoskops war eine Erfindung von Philippe Bozzini (1773-1808). Das Gerät «Lichtleiter» bestand aus einem System von Röhren, einem Hohlspiegel und einem Kerzenhalter. Antoine Jean Desormeaux (1815-1882) fügte ein Linsensystem hinzu und ersetzte die Kerze durch eine Gasbogenlampe, was die Beleuchtung verbesserte, er führte als Erster erfolgreiche Operationen an Patienten durch. Heute dienen verschiedenste starre und flexible Endoskope fast allen medizinischen Fachbereichen zur besseren Diagnose und chirurgischen Unterstützung. Eine ausgefeilte Optik ermöglicht es Gewebearten zu unterscheiden und die Bildqualität für den betrachtenden Mediziner zu verbessern sowie minimal-invasive Operationen für Patientinnen zu ermöglichen. Die moderne Methode der Lichtmikroskopie steht vor großen Herausforderung Die permanente Beleuchtung von medizinisch empfindlichen Proben wie Zellgewebe verursacht Schäden durch die Lichtstrahlung. Um den so genannten phototoxischen Effekt zu minimieren und die Probe zu schützen, muss die Beleuchtung selektiv auf den zu untersuchenden Bereich begrenzt sein. Mehrere Millionen Miniatur-Spiegel auf einem Halbleiterchip helfen das Licht in hochauflösenden Mikroskopen zu modulieren und zu lenken um die lebendigen Zell- und Gewebeproben zu schonen, die Abschwächung durch optische Streuung im Gewebe zu korrigieren und die Abbildungstiefe zu verbessern. Rund 1,6 Millionen Menschen in Deutschland leben mit einer Krebserkrankung, die in den letzten 5 Jahren diagnostiziert wurde. Geschätzte 4,5 Millionen Menschen sind in den letzten 25 Jahren an Krebs erkrankt (Robert Koch Institut). Krebszellen und deren Bewegungsmuster analysieren Forscher in der Lebend-Mikroskopie können mit geeigneten Verfahren menschliche Tumore beobachten z.B. direkt nach der Operation entferntes und mit Floreszenzen eingefärbtes Gewebe. Somit können Zellbewegungen live analysiert und neue Erkenntnissen gewonnen werden. Beobachtbar ist, wie sich Zellen und ihre Kerne buchstäblich durch das Gewebe quetschen. Das lässt Rückschlüsse auf die Aggressivität der Krebsart zu. Bildgebende Verfahren werden in vielen Bereichen der Biotechnologie und Medizintechnik. Die Erfindung der optisch hochauflösenden Fluoreszenzmethode hat eine explosionsartige Weiterentwicklung der biologischen Bildgebung zu verzeichnen. Die Biowissenschaft kann zelluläre Merkmale nun in bisher ungekannter Detailgenauigkeit abbilden ( Europäische Komission). Wir entwerfen mit Ihnen die Zukunft der Sensorik! Sie haben eine Idee für einen Anwendungsfall mit intelligenter Sensorik, wissen aber nicht wie die Umsetzung aussehen könnte? Nutzen Sie unseren Expertise, vereinbaren Sie unverbindlich einen kostenfreien Gesprächstermin mit unserem Projektmitarbeiter. Terminanfrage Starke Partner im Verbundvorhaben aus Forschung und Wissenschaft Forschung und Entwicklung auf höchstem Niveau, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung Weiterlesen All Work /Anwendung Effiziente neue sensorische Entwicklungen in der medizinischen Diagnostik Smarte Sortierung nach Textilarten und Verschmutzungen mit Chemical Sensing Sensorische Unterstützung in Sortieranlagen Teilprojekte All Work /Projekt B2 Optoakustische Sensorik B1 MEMS-basierte Bildgebung in streuenden Medien
