Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Simulationen sollen genaue Ursachen für Glaukome ergründen

29.01.2009
Mit unseren Augen nehmen wir die Welt in all ihren Formen und Farben wahr. Doch unser Augenlicht ist vergänglich.

Verschiedene Erkrankungen können unseren Sehsinn schwächen oder sogar zur Erblindung führen. Die weltweit zweithäufigste Ursache für Erblindung ist das Glaukom, fälschlicherweise auch oft als Grüner Star bezeichnet.

Dr. Rafael Grytz hat für seine Dissertation am Institut für Konstruktiven Ingenieurbau erstmals Computersimulationen entwickelt, die wirklichkeitsnah die biomechanische Beanspruchung der Gewebestrukturen des Auges auf unterschiedlichen Längenskalen darstellen können. Die Methode soll helfen, die Krankheit besser zu verstehen.

Für seine Leistungen im Promotionsverfahren erhielt Rafael Grytz das seltene Prädikat "mit Auszeichnung".

Angriff auf die Nervenzellen

Ein Glaukom führt zu einer Schädigung und zum Verlust von Nervenzellen und Nervenfasern der Netzhaut. Nicht alle Informationen, die das Auge aufnimmt, können so an das Gehirn weitergegeben werden. Das Gesichtsfeld des Patienten wird eingeschränkt. Die Schäden sind irreparabel; eine medizinische Behandlung kann nur das Fortschreiten der Krankheit verhindern und die verbliebene Sehkraft retten. In den meisten Fällen ist ein überhöhter Augeninnendruck charakteristisch für die Krankheit. Es gibt außerdem Hinweise darauf, dass die optischen Nervenfasern im Bereich der Lamina cribrosa, dem Austrittsort der Sehnerven aus dem Auge, geschädigt werden. Warum das so ist und wie das in Zusammenhang mit dem Augeninnendruck steht, ist noch nicht geklärt.

Simulation auf allen Ebenen

Um diese Fragen zu beantworten, muss man einen Schritt weiter gehen, als die medizinische Forschung es bisher tut, sagt Rafael Grytz. Dort werden - auch in Computersimulationen - bislang nur die Makrostrukturen des Auges untersucht. Doch die Mechanismen, die das Krankheitsbild Glaukom charakterisieren, laufen auf verschiedenen Längenskalen des Auges ab. Also müssen auch die mechanische Beanspruchung der Mikro-Strukturen (einzelne Nervenzellen und Kollagenfasern rund um die Lamina cribrosa) und der Meso-Ebene (Geflecht von Kollagenfasern) betrachtet werden, um zum Beispiel einen Zusammenhang zwischen einem überhöhten Augeninnendruck und der Schädigung der Nervenfasern in der Lamina cribrosa zu verstehen. Die Computersimulationen, die Rafael Grytz für seine Dissertation entwickelt hat, leisten erstmals genau das und eröffnen der medizinischen Forschung so eine ganz neue Sichtweise - mit ingenieurwissenschaftlichem Einschlag.

Auf dem Weg in die USA

Zufälle passieren auch in der Wissenschaft: Während Grytz die biomechanischen Prozesse auf den verschiedenen Längenskalen mit seinen Simulationen theoretisch beschrieb, arbeiteten Wissenschaftler in Portland, USA, experimentell an genau diesem Ansatz. Die US-Forscher wurden via Internet auf Grytz aufmerksam und haben ihn in ihre Forschungsgruppe eingeladen. Im Frühjahr wird Rafael Grytz für mindestens zwei Jahre in Portland forschen und freut sich schon, seine Arbeit nun auch einmal experimentell betrachten zu können.

Titelaufnahme

Grytz, Rafael: Computational Modeling and Remodeling of Human Eye Tissues as Biomechanical Structures at Multiple Scales, Dissertation an der Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften der Ruhr-Universität Bochum, erschienen 2009. Die Arbeit finden Sie online unter: http://www-brs.ub.ruhr-uni-bochum.de/netahtml/HSS/Diss/GrytzRafael/diss.pdf

Weitere Informationen

Rafael Grytz, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Statik und Dynamik, Institut für Konstruktiven Ingenieurbau an der RUB, Tel.: 0234 - 32 29 058, Homepage des Lehrstuhls: http://www.sd.ruhr-uni-bochum.de

Redaktion: Sarah Ziegler

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.sd.ruhr-uni-bochum.de
http://www-brs.ub.ruhr-uni-bochum.de/netahtml/HSS/Diss/GrytzRafael/diss.pdf

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Verbesserte Heilungschancen durch individualisierte Therapie bei Hodgkin Lymphom
23.10.2017 | Uniklinik Köln

nachricht Aktuelle Therapiepfade und Studienübersicht zur CLL
20.10.2017 | Kompetenznetz Maligne Lymphome e.V.

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: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie