Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Faserbasierte Spektroskopie – ein Schlüssel für die individuelle Behandlung von Gefäßerkrankungen

15.11.2012
Wissenschaftler vom Institut für Photonische Technologien (IPHT) erforschen ein Verfahren zur spektroskopischen Charakterisierung der biochemischen Zusammensetzung arteriosklerostischer Plaques in Gefäßen.

Mit neuesten spektroskopischen Verfahren und modernster Fasertechnologie könnten Patienten zukünftig schonend auf biochemische Veränderungen von Gefäßwänden untersucht werden. Dies stellt einen wichtigen Beitrag zur individuellen Behandlung der Plaques Ablagerungen dar.


Querschnitt einer Aorta aufgenommen mit einem laserspektroskopischen Verfahren. Verschiedene Ablagerungen können unterschiedlich gefärbt sichtbar gemacht werden.
Foto: IPHT

Ob und wie Ablagerungen in Gefäßwänden, Plaques genannt, behandelt werden müssen, hängt von ihrer biochemischen Zusammensetzung ab. So müssen zum Beispiel stabile Plaques nicht zwingend versorgt werden. Deshalb ist es wichtig, für jeden Patienten individuell festzustellen, welche Art der Ablagerung bei ihm vorliegt, ob es sich z. B. um Cholesterin, Fettsäuren und Kalk handelt. Heutige klinische Methoden liefern morphologische Informationen, jedoch bleibt die biochemische Zusammensetzung der einzelnen Plaques unbekannt.

Diese diagnostische Lücke wollen die Wissenschaftler Dr. Christian Matthäus, Dr. Christoph Krafft und Sebastian Dochow aus der Forschungsabteilung von Prof. Jürgen Popp zusammen mit der Fasertechnologiegruppe des IPHT sowie dem Kardiologen Prof. Bernhard Brehm (Universitätsklinikum Jena/ Katholisches Klinikum Koblenz) schließen. Die Wissenschaftler forschen an einer Faser-spektroskopischen Raman-Sonde. „Ziel ist es, eine Sonde zu entwickeln, welche minimal invasiv, also mit möglichst wenig Belastungen für den Patienten, einsetzbar ist. Der auf einer sehr dünnen Glasfaser basierende Messkopf muss sehr flexibel sein, so dass er direkt in die Arterien eingeführt werden kann“, so Matthäus. Hierbei kommt die materialwissenschaftliche und technologische Expertise des IPHT zur Herstellung optischer Spezialfasern zum Tragen.

Die Detektion der biochemischen Zusammensetzung der arteriosklerotischen Plaques erfolgt mit einem laserspektroskopischen Verfahren. Dieses liefert einen molekularen Fingerabdruck des untersuchten Gewebes und kann dabei krankhafte Veränderungen sichtbar machen und Ablagerungen wie Cholesterin oder Kalk problemlos identifizieren. Das Verfahren wurde bereits erfolgreich in Modellversuchen getestet. Momentan arbeiten die IPHT-Wissenschaftler zusammen mit Herrn Prof. Brehm an der weitern Miniaturisierung und Optimierung des Messsystems.

Arteriosklerose und ihre Folgeerscheinungen bilden die häufigste Todesursache in westlichen Industrienationen. Bei der chronisch fortschreitenden Erkrankung kommt es zu Veränderungen an den Gefäßwänden. Durch Bindegewebewucherung und Einlagerungen verhärten und verdicken die Gefäße. Dies führt zu Verengungen und einer abnehmenden Elastizität der Adern. Es drohen Herzinfarkt oder Schlaganfall. Eine frühzeitige Erkennung der genauen Ursachen und eine individuell auf den einzelnen Patienten abgestimmte Behandlung ist besonders wichtig, um einen Therapieerfolg zu gewährleisten.

Durch die Verknüpfung der Themenschwerpunkte „Biophotonik“ und „Faseroptik“ kann das IPHT neuartige wissenschaftliche und technische Lösungen auf wichtigen Gebieten wie der Chemo- und Bioanalytik oder der biomedizinischen Diagnostik intensiv erforschen und entwickeln, die zu einer individualisierten Behandlung von Arteriosklerose beitragen. Erfolgreich war Christian Matthäus bereits auf der diesjährigen Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik (DGBMT). Sein Vortrag über die neue Methode erhielt den mit 1000 Euro dotierten Technology Award der Stadt Jena. Zusammen mit der Doktorandin Annika Lattermann erhielt er außerdem den Posterpreis auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Arterioskleroseforschung e.V. (DGAF).

Die Arbeiten sind in der aktuelle Ausgabe des Journal of Biophotonics (9. Nov. 2012) erschienen:

„Characterization of atherosclerotic plaque depositions by Raman and FTIR imaging“ (Lattermann A, Matthäus C, Bergner N, Beleites C, Romeike BF, Krafft C, Brehm BR, Popp J.)

Ihre Ansprechpartner:
Dr. Christian Matthäus
Arbeitsgruppe Optische Zelldiagnostik
Telefon +49 (0) 3641 · 206-133
Telefax +49 (0) 3641 · 206-399
christian.matthaeus@ipht-jena.de
Prof. Dr. Jürgen Popp
Wissenschaftlicher Direktor
Telefon +49 (0) 3641 · 206-300
Telefax +49 (0) 3641 · 206-399
juergen.popp@ipht-jena.de

Dr. Andreas Wolff | IPHT Jena
Weitere Informationen:
http://www.ipht-jena.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie