Forschungs - Laser- und Medizin-Technologie GmbH

30 Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten
Biomedizinische Optik
Die Biomedizinische Optik umfasst das
Verständnis und die Beschreibung der
Lichtausbreitung in stark streuenden biologischen
Weich- und Hartgeweben. Die
elastische Streuung, Fluoreszenz und Ramanstreuung
wird beschrieben, um die
Umsetzung in anwendungsorientierte Geräte
und Verfahren für Diagnostik, Therapie
und Life Science zu betreiben.
Um einen Überblick über dieses Arbeitsfeld
zu geben, werden im folgenden Kapitel
Beispiele von Entwicklungen aus den
Bereichen Gewebeoptik, Spektroskopie,
Bildgebung, molekulare Medizin und Therapie
vorgestellt.
Die „Lichtausbreitung in biologischen
Geweben“ stellt die Basis für alle Untersuchungen
dar. Durch Trennung von Absorption
und Streuung durch abstandsabhängige
Rückstreuspektroskopie ist eine
Bestimmung von Stoffkonzentrationen in
vivo (z.B. Antioxidantien an Haut) möglich.
Bei der Methodenentwicklung und
zur Kalibration werden optische, gewebeähnliche
Modelle (Phantome) eingesetzt.
Zur Rekonstruktion von Schnittbildern aus
Durchlichtmessungen ist das Verständnis
über die Lichtausbreitung in biologischen
Geweben notwendig, um entsprechende
Rechenverfahren zur entwickeln. Diese
Fähigkeiten stellen eine der Kernkompetenzen
der LMTB dar.
Jürgen Helfmann
Die Erkennung der Belegung der Oberflächen
von z.B. Medizinprodukten nach Reinigungsprozessen
ist Thema des Artikels
„Optische Reinigungskontrolle“. Hierbei
werden verschiedene spektroskopische
Techniken der Fluoreszenzdetektion genutzt,
um sehr empfindlich Belegungen
über die Eigenfluoreszenz von Protein
(möglich sind auch Kohlenstoff und Fette)
zu detektieren.
Im Bereich der Bildgebung wird durch
optisch-tomographische Bildgebung mit
Photonendichtewellen eine Verbesserung
der „Früherkennung der rheumatoiden
Arthritis“ angestrebt. Das optische Verfahren
zeigt Ergebnisse, wenn mit Röntgenbildern
noch keine Veränderungen
detektiert werden können. Desweiteren
ergab unsere Studie, dass optische Methoden
potentiell sensitiver als Kernspintomographie
(mit Kontrastmittelgabe)
oder Arthro-Sonographie sind.
Als mikroskopisches Bildgebungsverfahren
hat sich die konfokale Laserscanningmikroskopie
etabliert. Um diese in die
Medizin und Biotechnologie einzuführen
muss sie jedoch miniaturisiert und anwendungsfreundlicher
gestaltet werden.
Dies ist uns mit dem Aufbau eines „mobilen
In-vivo-Laserscanningmikroskops“
gelungen, in welchem das Licht mit einem
MEMS-Mikrospiegel abgelenkt wird. Die
molekulare Medizin gehört für die LMTB