Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tumore schneller aufspüren

01.06.2010
Um Krebs zuverlässig zu diagnostizieren, führen Ärzte meist eine Biopsie inklusive Gewebeuntersuchung durch – ein zeitraubendes Verfahren. Ein mikroskopischer Bildsensor, montiert in ein Endoskop, soll sich künftig für die in-vivo-Krebsdiagnose einsetzen lassen. Tumore könnten so schnell entdeckt werden.

Früherkennung ist noch immer das Mittel der Wahl, um Krebs erfolgreich zu bekämpfen. Doch nicht hinter jedem Knoten verbirgt sich ein bösartiger Tumor.


Die Sendefaser leitet das Laserlicht an den Mikroscannerspiegel weiter. Beide werden in die Endoskopspitze montiert. (© Fraunhofer IPMS)

Um festzustellen, ob Krebszellen vorhanden sind, nehmen Ärzte in der Regel eine Biopsie vor und untersuchen das entnommene Gewebe anschließend unter dem Mikroskop. Dieses Verfahren ist nicht nur für den Patienten psychisch sehr belastend, sondern auch zeitaufwändig. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden wollen die Krebsdiagnose jetzt erheblich beschleunigen. Ermöglichen soll dies ein neu entwickelter Mikroskopkopf, der einen Durchmesser von lediglich acht Millimetern hat.

Er kann Gewebezellen mit einer Größe von nur 10 bis 20 Mikrometern optisch auflösen und darstellen. Eingepasst in die Spitze eines Endoskops lässt er sich künftig für die in-vivo-Krebsdiagnose nutzen und wie bei einem minimalinvasiven Einsatz in den Körper einführen. Die Vision der Wissenschaftler: Der MEMS-basierte Mikroskopkopf, kurz für Micro Electro Mechanical Systems, soll Biopsien überflüssig machen. Durch eine »Diagnose in Echtzeit« könnten Mediziner sich rasch für die notwendige Therapie entscheiden.

»Bislang sind endoskopisch anwendbare mikroskopische Bildaufnehmer nicht erhältlich. Wir haben jetzt erstmals einen solchen laserbasierten Sensor entwickelt,« sagt Dr. Michael Scholles, Geschäftsfeldleiter am IPMS. »In der klassischen Endoskopie mit makroskopischen Abbildungsmaßstäben reichen CCD- oder CMOS-Bildsensoren aus, wie sie auch in Digicams oder Handys verwendet werden. Für die Endomikroskopie sind hingegen MEMS-basierte Bildaufnehmer von großem Vorteil, da diese auch ohne voluminöse Optik selbst kleinste Objektfelder wie Zellen ausreichend vergrößern können. Wir haben den Sensor mit einem Mikroscannerspiegel kombiniert – so erreichen wir die erforderlichen Auflösungen von 10 Mikrometern, können also kleinste Strukturen extrem vergrößern.«

Doch wie funktioniert das System? Der Laser selbst befindet sich im OP-Saal. Das Laserlicht wird über eine Sendefaser an den in der Endoskopspitze angebrachten Mikroscannerspiegel weitergeleitet. Dieser lenkt den Laserstrahl ab und beleuchtet das verdächtige Gewebe punktuell. Ein in der Endoskopspitze montiertes Glasfaserbündel überträgt das reflektierte Licht an den externen Sensor. Dieser erhält so ein Signal mit der Bildinformation. Ein Detektor misst die Position des Scannerspiegels präzise. So lässt sich bestimmen, welcher Bereich der Szene gerade ausgeleuchtet wird. Durch das Zusammenführen von Positions- und Bildsensorsignal können Mediziner das zweidimensionale Bild vollständig rekonstruieren.

»Ein wichtiger Punkt der Entwicklung war eine geeignete Mikromontage für den Endoskopkopf. Dabei standen wir vor der Herausforderung, das komplette System für den Einsatz im Endoskop montagefähig zu machen. Dies ist uns gelungen. Zukünftig soll unser Mikroskopkopf in größeren Stückzahlen automatisiert fertigbar sein und sich dann in Endoskope einbauen lassen,« resümiert Scholles. Der Experte sieht ein breites Anwendungsspektrum für das System: »Denkbar ist nicht nur der Einsatz in der medizinischen und biologischen Mikroskopie, sondern auch in der technischen Endoskopie – etwa zum Darstellen von Hohlräumen in Gebäuden oder um sich einen Einblick über das Innenleben von Motoren und Turbinen zu verschaffen.« Der Mikroskopkopf liegt bereits als Demonstrator vor. Zu sehen ist er auf der Messe Optatec in Frankfurt vom 15. bis 18. Juni (Halle 3, Stand D50).

Dr.-Ing. Michael Scholles | Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010/06/tumore-schneller-aufspueren.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Essigsäure steuert Immunzellen für eine präzise orchestrierte Abwehr
05.08.2020 | Universität Basel

nachricht Den Ursachen von schwarzem Hautkrebs auf der Spur
04.08.2020 | Deutsche Krebshilfe

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: Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

Eine entscheidende Ergänzung zum Stanzen von Kontakten erarbeiteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT. Die Aachener haben im Rahmen des EFRE-Forschungsprojekts ScanCut zusammen mit Industriepartnern aus Nordrhein-Westfalen ein hybrides Fertigungsverfahren zum Laserschneiden von dünnwandigen Metallbändern entwickelt, wodurch auch winzige Details von Kontaktteilen umweltfreundlich, hochpräzise und effizient gefertigt werden können.

Sie sind unscheinbar und winzig, trotzdem steht und fällt der Einsatz eines modernen Fahrzeugs mit ihnen: Die Rede ist von mehreren Tausend Steckverbindern im...

Im Focus: ScanCut project completed: laser cutting enables more intricate plug connector designs

Scientists at the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT have come up with a striking new addition to contact stamping technologies in the ERDF research project ScanCut. In collaboration with industry partners from North Rhine-Westphalia, the Aachen-based team of researchers developed a hybrid manufacturing process for the laser cutting of thin-walled metal strips. This new process makes it possible to fabricate even the tiniest details of contact parts in an eco-friendly, high-precision and efficient manner.

Plug connectors are tiny and, at first glance, unremarkable – yet modern vehicles would be unable to function without them. Several thousand plug connectors...

Im Focus: Elektrogesponnene Vliese mit gerichteten Fasern für die Sehnen- und Bänderrekostruktion

Sportunfälle und der demografische Wandel sorgen für eine gesteigerte Nachfrage an neuen Möglichkeiten zur Regeneration von Bändern und Sehnen. Eine Kooperation aus italienischen und deutschen Wissenschaftler*innen forschen gemeinsam an neuen Materialien, um dieser Nachfrage gerecht zu werden.

Dem Team ist es gelungen elektrogesponnene Vliese mit hochgerichteten Fasern zu generieren, die eine geeignete Basis für Ersatzmaterialien für Sehnen und...

Im Focus: New Strategy Against Osteoporosis

An international research team has found a new approach that may be able to reduce bone loss in osteoporosis and maintain bone health.

Osteoporosis is the most common age-related bone disease which affects hundreds of millions of individuals worldwide. It is estimated that one in three women...

Im Focus: Neue Strategie gegen Osteoporose

Ein internationales Forschungsteam hat einen neuen Ansatzpunkt gefunden, über den man möglicherweise den Knochenabbau bei Osteoporose verringern und die Knochengesundheit erhalten kann.

Die Osteoporose ist die häufigste altersbedingte Knochenkrankheit. Weltweit sind hunderte Millionen Menschen davon betroffen. Es wird geschätzt, dass eine von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationstage 2020 – digital

06.08.2020 | Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 5. Air Cargo Conference real und digital

04.08.2020 | Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der Türsteher im Gehirn

06.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Kognitive Energiesysteme: Neues Kompetenzzentrum sucht Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft

06.08.2020 | Energie und Elektrotechnik

Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

06.08.2020 | Verfahrenstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics