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Bessere Wundheilung dank biophotonischer Technologie

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Bislang mussten orale Wunden und Defekte ab einer bestimmten Größe nach chirurgischen Eingriffen mit Kompressen abgedeckt oder mit einem eigenen Haut- oder Schleimhauttransplantat mit oft aufwändiger Nahttechnik versorgt werden. Durch den im Projekt »Biophotonic Technologies for Tissue Repair BI-TRE« erforschten Ansatz zur Wundabdeckung mit Kollagenmembranen, welche lasergestützt an der Schleimhaut befestigt werden, wird dagegen eine neue Lösung erarbeitet.

Bild 1: Strahlungscharakteristik eines Faserbündels für die Lasertherapie mit optischer Diagnostik.

© Fraunhofer ILT, Aachen

Das Projekt ist Teil der Initiative BiophotonicsPlus »Biophotonische Geräte für die angewandten Lebenswissenschaften und den Gesundheitssektor«, mit der das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF und die EU den Einsatz biophotonischer Technologien im medizinischen Bereich fördern.

Faseroptische Sonden für die geregelte Laserkoagulation

Zur Umsetzung der Ziele von BI-TRE haben Experten des Fraunhofer ILT einen Prozess erarbeitet, der durch Einsatz von zwei verschiedenen Wellenlängen eine optimale Anpassung der optischen Eindringtiefe an das Gewebe erlaubt.

Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse hat DILAS eine spezielle Laserstrahlquelle entwickelt, mit deren Hilfe gleichzeitig zwei Laserstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen emittiert werden können, die unabhängig voneinander steuerbar sind. Zudem verfügt die Strahlquelle über einen optischen Rückkanal zur Detektion von Prozesssignalen. Auf diese Weise lässt sich die Stärke einer Gewebekoagulation während der Behandlung bestimmen.

Damit der Laser speziell im Bereich der Mund-, Kiefer-, Gesichts- und Oralchirurgie eingesetzt werden kann, hat die Firma LifePhotonic ein Handstück konstruiert, in dem eine Laserfaser zum Transport der Laserstrahlung sowie außerdem Fasern zur Detektion eines Temperatursignals und weiterer optischer Signale integriert sind.

Somit wird gewährleistet, dass der anwendende Arzt den zulässigen Temperaturbereich einhalten kann und das behandelte Gewebe unbeschadet bleibt. Die transparente Kollagenmembran, die schließlich als Wundauflage mit dem Laser auf dem Gewebe fixiert wird, stammt von der Botiss biomaterials GmbH. Mediziner des Universitätsklinikums Eppendorf erproben das Handstück nun im praktischen Gebrauch.

Das BI-TRE Konsortium

• DILAS GmbH (Bereitstellung einer optimierten Laserstrahlquelle)
• LifePhotonic GmbH (Handstück und Systemintegration)
• Botiss biomaterials GmbH (Kollagenmembran zur Laserfixierung)
• Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (Klinische Expertise)
• Fraunhofer-ILT (Projektkoordination und Prozessentwicklung)

Das Projekt BI-TRE wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF und die Europäische Kommission gefördert, Projektträger ist das VDI Technologiezentrum.

Fraunhofer ILT auf der COMPAMED 2016

Auf dem IVAM-Gemeinschaftsstand Halle 8a/Stand F34.4 der COMPAMED in Düsseldorf vom 14. - 17. November 2017 erläutern Experten des Fraunhofer ILT Chancen und Herausforderungen des Projekts.

Ansprechpartner

Dr. Martin Wehner
Leiter der Gruppe Biotechnik und Lasertherapie
Telefon +49 241 8906-202
martin.wehner@ilt.fraunhofer.de

Weitere Informationen:

http://www.ilt.fraunhofer.de/

Petra Nolis | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

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Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...