Bildgebung per Terahertzwellen: Neuartiger Chip für Anwendungen in der Biomedizin entwickelt
Infografik mit einem Foto von dem Chip
„Bei der Entwicklung des Chips haben wir neue Wege der hochauflösenden Bildgebung mittels Terahertzwellen beschritten“, ordnet Prof. Pfeiffer das Projekt ein. „Traditionelle Bildgebungsverfahren beruhen auf der Absorption und Reflektion von elektromagnetischen Wellen im sogenannten Fernfeld. Die Auflösung dieser Technologie ist durch Beugungseffekte fundamental auf die halbe Strahlungswellenlänge (λ/2) begrenzt.“
Um Strukturen zu analysieren, die kleiner als diese Auflösungsgrenze sind, werden bisher hochkomplexe mikroskopische Verfahren verwendet, zum Beispiel die STED-Mikroskopie oder die Rasternahfeldmikroskopie. Ihr Nachteil: Sie sind kostspielig und aufwendig.
Der von den Wuppertaler Wissenschaftlern entwickelte Bildgebungssensor setzt dagegen auf Terahertzwellen und überwindet die beugungsbedingte Auflösungsgrenze. Prof. Pfeiffer: „Der Sensor beruht auf der Interaktion von elektromagnetischen Wellen mit Objekten im sogenannten Nahfeld und erreicht dadurch eine Auflösung von 10 µm bei einer Frequenz von 560 GHz (λ/55).“
Er beinhaltet 128 in einer Linie angeordnete Sensoreinheiten und eine vollständig integrierte Echtzeit-Ausleseelektronik. Ansteuerung und Versorgung erfolgen allein über die USB-Schnittstelle eines Computers.
„Wir zeigen somit erstmals ein Terahertz-Gesamtsystem, dessen Integrationsgrad vergleichbar mit dem von konventioneller integrierter Elektronik ist, und erzielen einen Durchbruch für die Verwendung des bisher wenig erforschten Terahertz-Frequenzbereichs“, so der Forscher.
Vorgestellt haben die Wissenschaftler ihre Arbeit auf der International Solid-State Circuits Conference Mitte Februar 2018 in San Francisco, dem weltweit führenden Forum für die Präsentation von Fortschritten bei Halbleiterschaltungen und System-on-a-Chip Entwicklungen. Der nächste Schritt führt ins Feld: Der Chip kommt bei der Unicancer Group Bordeaux zum Einsatz, einem Projektpartner des Lehrstuhls von Prof. Pfeiffer.
Kontakt:
Prof. Dr. Ullrich Pfeiffer
Lehrstuhl für Hochfrequenzsysteme in der Kommunikationstechnik
E-Mail ullrich.pfeiffer{at}uni-wuppertal.de
Media Contact
Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik
Kennzeichnend für die Entwicklung medizintechnischer Geräte, Produkte und technischer Verfahren ist ein hoher Forschungsaufwand innerhalb einer Vielzahl von medizinischen Fachrichtungen aus dem Bereich der Humanmedizin.
Der innovations-report bietet Ihnen interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Bildgebende Verfahren, Zell- und Gewebetechnik, Optische Techniken in der Medizin, Implantate, Orthopädische Hilfen, Geräte für Kliniken und Praxen, Dialysegeräte, Röntgen- und Strahlentherapiegeräte, Endoskopie, Ultraschall, Chirurgische Technik, und zahnärztliche Materialien.
Neueste Beiträge
Entscheidender Durchbruch für die Batterieproduktion
Energie speichern und nutzen mit innovativen Schwefelkathoden. HU-Forschungsteam entwickelt Grundlagen für nachhaltige Batterietechnologie. Elektromobilität und portable elektronische Geräte wie Laptop und Handy sind ohne die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien undenkbar. Das…
Wenn Immunzellen den Körper bewegungsunfähig machen
Weltweit erste Therapie der systemischen Sklerose mit einer onkologischen Immuntherapie am LMU Klinikum München. Es ist ein durchaus spektakulärer Fall: Nach einem mehrwöchigen Behandlungszyklus mit einem immuntherapeutischen Krebsmedikament hat ein…
So soll risikoreiche generative KI geprüft werden
Die beschlossene KI-Verordnung der EU sieht vor, dass Künstliche-Intelligenz-Modelle (KI) „für allgemeine Zwecke mit systemischem Risiko“ besonders strikt überprüft werden. In diese Modellkategorie gehören auch populäre generative KI-Modelle wie GPT4…
