Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Osteoporose mit Astrophysik erklärbar

20.10.2005


System zur Kartierung des Weltalls erfasst Knochenschwund-Risiko genauer

... mehr zu:
»Astrophysik »Galaxie »Osteoporose

Auf den ersten Blick wirken die beiden Wissenschaftsdisziplinen extraterrestrische Physik und Knochenmedizin nicht zusammengehörig. Verkleinert man jedoch das Weltall auf rechnerischem Weg und schrumpft die Sternsysteme zu Punkten, kommt ein Bild zum Vorschein, das der Struktur eines durch Osteoporose geschädigten Knochens gleicht. Das System zur Kartierung des Weltalls erfasst das Osteoporose-Risiko wesentlich präziser als andere Methoden. Die Forscher des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik haben das Verfahren zusammen mit Medizinern des Münchner Klinikums rechts der Isar entwickelt.

Bisher wurde Osteoporose mithilfe von Knochendichtemessungen, die den Mineralgehalt des Knochens angibt, erfasst. Das Verfahren weist allerdings einige Schwachpunkte auf, da es immer wieder Patienten gibt, die zwar normale Werte aufweisen, dennoch unter so genannten osteoporotischen Frakturen leiden. Wie die beiden Forscher der unterschiedlichen Disziplinen auf diese Idee gekommen sind, schildert Christoph Räth von der Abteilung Theorie und komplexe Plasmen am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching im pressetext-Gespräch. "Der Mediziner Thomas Link hat das Problem der Osteoporose geschildert und Bilder gezeigt", so der Wissenschaftler, der daraufhin die Ähnlichkeit der Struktur mit jener des Weltalls und den dort vorkommenden Strukturen erkannt hat.


Erfasst wird das ganze mit Magnetresonanztomographen. "Es handelt sich dabei nicht um eine bessere Bildgebung, sondern um eine anspruchsvollere und erweiterte Auswertung des Bildmaterials", erklärt Räth, der sich mit Fragen der theoretischen Astrophysik wie etwa der Entstehung des Weltalls beschäftigt. Vor Zeiten gab es nichts weiter als eine heiße Ursuppe, erfüllt mit Energie und ersten, einfachen Teilchen. Darin liefen physikalische Prozesse ab, die sich in der Rückschau bisher nur erahnen lassen. Das Ergebnis dieser Prozesse ist der Kosmos, wie er sich den heutigen Messungen darstellt: mit großen Massen, konzentriert in Galaxien, zwischen denen sich riesige, fast leere Räume erstrecken. Vor rund 20 Jahren kamen die Forscher zur Erkenntnis, dass das All einer Schaumstruktur gleicht. Die Mehrzahl der Galaxien liegt auf virtuellen Kugelschalen, die aneinander kleben wie in einem kosmischen Schwamm. Der Schaum erweist sich als äußerst komplex. Bei der Charakterisierung dieser Strukturen wurden nun verfeinerte mathematische Beschreibungen entwickelt. Sie geben für jeden Raumpunkt an, ob er isoliert steht oder zu einer linien- oder gar flächenartigen Struktur gehört, und wie stark er mit seiner Umgebung vernetzt ist. Beides liefert ein Maß für die räumliche Anordnung und Verteilung der Galaxien.

"Diese Verfahren bestimmen die Dimensionalität für Strukturen", erklärt Räth. Das sei auch bei der Osteoporose anwendbar. Auch dabei verändern sich die Strukturen. Die beiden Wissenschaftler haben zunächst die Knochenstruktur von Patienten mittels hoch auflösender Magnetresonanztomografie analysiert. Diese Struktur bildet wasserstoffhaltige Gewebe ab und liefert, da die Hohlräume des Knochens mit Knochenmark gefüllt sind, ein Negativbild der knöchernen Substanz. Auf die so dargestellte schwammartige Struktur wenden die Physiker dann das Verfahren an, das für die Analyse der Weltallbilder entwickelt wurde und gewinnen Aufschluss über die räumliche Architektur des Knochens.

Wolfgang Weitlaner | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.mpe.mpg.de
http://www.med.tu-muenchen.de

Weitere Berichte zu: Astrophysik Galaxie Osteoporose

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn
19.01.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Sicher und gesund arbeiten mit Datenbrillen
13.01.2017 | Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise