Meine Merkliste
my.bionity.com  
Login  

Erstmals Echtzeitortung von beweglichen Mikroobjekten tief im Gewebe

Physik, die unter die Haut geht

27.08.2019

Science Picture Co / Alamy Stock Photo

Visionen zur minimalinvasiven Mikrochirurgie – mit der erstmaligen Echtzeitortung von beweglichen Mikroobjekten tief im Gewebe ist ein wichtiger Schritt dorthin gelungen.

Moderne Fortschritte in der Medizin bringen es mit sich, dass immer kleinere Objekte durch den menschlichen Körper bewegt werden: Mikroimplantate, Mini-Katheter und winzige medizinische Instrumente. Bereits jetzt wird an der nächsten Generation der minimalinvasiven Mikrochirurgie gearbeitet. Ziel ist es, dass kleine Mikroroboter mit eigenem Antrieb durch den Körper und durch das Gewebe geschickt werden, um Substanzen und Objekte zu transportieren. Gleichzeitig müssen neue Verfahren entwickelt werden, mit denen diese Mikroobjekte geortet und in ihrer Bewegung überwacht werden können. Herkömmliche Methoden wie Ultraschall, Röntgen oder Magnetresonanzthomographie (MRT) scheitern dabei entweder an der unzureichenden Auflösung oder wegen Langzeitschäden durch Radioaktivität oder hohe Magnetfelder.

Prof. Dr. Oliver G. Schmidt und Dr. Mariana Medina Sanchez vom Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) und ihrem Doktoranden Azaam Aziz ist hier ein entscheidender Schritt gelungen. Sie konnten die Bewegung von einzelnen Mikroobjekten unterhalb von Zentimeter dickem Gewebe in Echtzeit verfolgen. Dabei nutzten sie die sogenannte multispektrale optoakustische Tomographie (MSOT). Diese Technik kombiniert die Vorteile der Ultraschallbildgebung hinsichtlich Tiefe und Auflösung mit den Möglichkeiten optischer Methoden, molekulare Strukturen abzubilden. Damit können die spektralen Signaturen der künstlichen Mikroobjekte von denen der Gewebemoleküle deutlich unterschieden werden. Für die Untersuchung wurden die Mikroobjekte mit Goldnanostäben beschichtet. Durch diesen Kniff konnte der Kontrast des Signals entscheidend verbessert werden. Damit war es erstmalig möglich, Mikrostrukturen und Systemkomponenten, die sich tief im Gewebe bewegen, in Echtzeit zu orten.

Fakten, Hintergründe, Dossiers
  • Mikroroboter
  • Echtzeit-Beobachtungen
  • Multispektrale opto…
Mehr über Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung
  • News

    Neuartige Titanlegierungen für lasttragende Knochenimplantate

    Dresdner Wissenschaftlern ist es gelungen, biokompatible metallische Gläser ohne Nickel oder andere schädliche Legierungszusätze herzustellen, die sich als Material für Knochenimplantate eignen. Knochenbrüche – ob durch Unfall oder Osteoporose verursacht – werden häufig operiert und durch e ... mehr

    Spermien mit magnetischer Steuerung

    Ein neuer Antrieb für Mikroroboter wurde im Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden erfolgreich getestet: Erstmalig wurden Spermien als Motor eingesetzt. Sie treiben Mikroröhrchen aus aufgerollten magnetischen Schichten an und werden über ein Magnetfeld ferngesteuert ... mehr

    Nanomaterialien auf dem Prüfstand

    Kohlenstoff-Nanoröhren (Carbon Nanotubes, kurz CNT) gehören zu den neuen Nanomaterialien mit einem breiten Anwendungspotenzial. Ihre außergewöhnlichen Eigenschaften – extreme Zugfestigkeit, hohe elektrische Leitfähigkeit und das geringe Gewicht – machen diese winzigen Röhrchen aus Graphit f ... mehr

Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.