Verbundvorhaben
Optoelektronische Sensoren
für anwendungsnahe Systeme
Mitglied des Netzwerkes
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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 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.
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.
Teilprojekte
