{"id":235164,"date":"2020-07-28T17:00:00","date_gmt":"2020-07-28T15:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/innovationorigins.com\/?p=235164"},"modified":"2020-07-28T17:00:00","modified_gmt":"2020-07-28T15:00:00","slug":"3d-gedrucktes-mini-endoskop-macht-bilder-im-inneren-von-adern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/3d-gedrucktes-mini-endoskop-macht-bilder-im-inneren-von-adern\/","title":{"rendered":"3D-gedrucktes Mini-Endoskop macht Bilder im Inneren von Adern"},"content":{"rendered":"\n

Endoskopien, zum Beispiel eine Magen- oder Darmspiegelung, liefern Bilder aus dem Inneren des K\u00f6rpers. Die Instrumente, die diese Bilder erm\u00f6glichen, sind aber meist Fingerdick und erlauben es somit nicht, dass sie auch in Blutgef\u00e4\u00dfen zum Einsatz kommen k\u00f6nnten. Endoskopien in Adern k\u00f6nnten aber dazu beitragen, Schlaganf\u00e4lle oder auch Herzinfarkte zu verhindern, wenn Ablagerungen in den Gef\u00e4\u00dfen fr\u00fchzeitig erkannt w\u00fcrden.

Dank der Glasfasertechnologie ist diese M\u00f6glichkeit nun in greifbare N\u00e4he ger\u00fcckt. Diese haarfeinen Fasern sind nur 125 Mikrometer dick. Sie mit einer Optik auszustatten, die einen Laserstrahl zur Seite ablenkt, die Gef\u00e4\u00dfwand abtastet und das reflektierte Licht wieder in die Glasfaser einkoppelt, stellt allerdings ein Problem dar. Die Technologie \u00e4hnelt der, die ein Augenarzt bei Netzhautuntersuchungen nutzt. Dabei wird ein Laserstrahl mit einem relativ breiten Farbspektrum auf das zu untersuchende Gewebe gerichtet, die Analyse des reflektierten Lichtes erm\u00f6glicht dann eine genaue Tiefenkartierung des untersuchten Gewebes.<\/p>\n\n\n\n

Genaue 3-dimensionale Bilder<\/h3>\n\n\n\n

Forscher der Universit\u00e4ten Stuttgart<\/a> und Adelaide <\/a>sowie weiterer Forschungseinrichtungen in Australien haben nun eine 3D-gedruckte Mikro-Optik mit einem Durchmesser von nur von nur 125 \u00b5m Durchmesser entwickelt, die direkt auf die Glasfaser gedruckt werden konnte. Diese Mikrooptik sei in der Lage, das Laserlicht zur Seite abzulenken, auf einen Punkt zu fokussieren \u201eund gleichzeitig die Laserstrahl-Verzerrung beim Durchgang durch eine kapillar-f\u00f6rmige Kunststoff-H\u00fclle von weniger als 0.5 mm Durchmesser, die zum Schutz des Endoskops angebracht ist, zu korrigieren\u201c. Der Arzt tastet hier mit dem Laserstrahl spiralf\u00f6rmig die Innenwand eines Gef\u00e4\u00dfes ab. Dabei bekommt er h\u00f6chst genaue 3-dimensionale Bilder – direkt aus dem Inneren der Ader.<\/p>\n\n\n\n

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Links: Endoskopisches OCT Bild (optische Koh\u00e4renztomographie) einer stark verstopften menschlichen Halsschlagader. Rechts: Eingef\u00e4rbtes Querschnittsbild der verstopften Halsschlagader im Mikroskop. Die blauen Pfeile deuten den Thrombus an, der Fibrin, Blutpl\u00e4ttchen und Zellreste enth\u00e4lt. \u00a9Universit\u00e4t Stuttgart\/ PI 4<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Dieses neuartige, kleinste komplexe Endoskop-Optik der Welt hat mit H\u00fclle einen Durchmesser von weniger als einen halben Millimeter. Getestet wurde es, indem die Forscher in Australien es mit ihren OCT-Systemen kombiniert haben und anschlie\u00dfend in eine menschliche Halsschlagader sowie in M\u00e4use-Arterien eingef\u00fchrt haben. Die Wissenschaftler stellten fest, dass sie \u201edurch Rotation der Optik in einer flexiblen H\u00fclle extrem hochaufl\u00f6sende, 3-dimensionale Aufnahmen der Gef\u00e4\u00dfe\u201c machen konnten. Und sie fanden bei der weiteren Untersuchung der Gef\u00e4\u00dfe heraus, dass sie die die Plaques sowie die Cholesterin-Kristalle \u2013 die wesentlichen Ursachen von Gef\u00e4\u00dfkrankheiten \u2013 in den ber\u00fchrungslosen Laser-OCT-Endoskopieaufnahmen schon sehr fr\u00fch erfassen konnten.<\/p>\n\n\n\n

Endoskop in Adern mit nur 0,5 mm Innendurchmesser<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Dr. Simon Thiele, der Verantwortliche f\u00fcr das Design dieser Miniaturoptik, glaubt, \u201edass zu den bisher weltweit \u00fcber 400 000 durchgef\u00fchrten OCT-Endoskopieuntersuchungen Millionen weitere hinzukommen k\u00f6nnten, da das Miniatur-Endoskop leicht in Adern mit nur 0,5 mm Innendurchmesser eingef\u00fchrt und gedreht werden kann\u201c. Er hofft, dass man Plaque-Ablagerungen in Zukunft rechtzeitig detektieren kann, \u201eund vielleicht wird es einmal m\u00f6glich, mit einem geeigneten Laserstrahl diese Thromben rechtzeitig aufzul\u00f6sen\u201c, sagt der Stuttgarter Wissenschaftler.

Thieles Ziel ist jetzt, die 3D-gedruckten Mini-Optiken in einer Ausgr\u00fcndung zu kommerzialisieren. Die Firma Nanoscribe GmbH aus Karlsruhe, die selbst vor 11 Jahren vom KIT ausgegr\u00fcndet wurde, hat den ultrapr\u00e4zisen 3D Drucker gebaut. Die Carl Zeiss AG aus Oberkochen, Weltmarktf\u00fchrer im Bereich Medizintechnik, ist an Nanoscribe bereits beteiligt. Unterst\u00fctzung bekamen die Forscher vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung, von der Baden-W\u00fcrttemberg-Stiftung, und vom Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD).

Die Gruppe an Wissenschaftlern (Dr. Simon Thiele aus der Gruppe von Prof. Alois Herkommer vom Institut f\u00fcr Technische Optik der Universit\u00e4t Stuttgart sowie die 3D-Druck-Experten um Prof. Harald Giessen vom 4. Physikalischen Institut, Dr. Jiawen Li und Prof. Robert McLaughlin von der Universit\u00e4t Adelaide sowie Kolleginnen vom Royal Adelaide Hospital, vom SAHMRI Institut in Adelaide und vom Monash Cardiovascular Research Center in Melbourne) hat ihre Arbeit in Nature Light Science and Applications publiziert.

Titelbild<\/strong>: Miniaturoptik im Inneren einer Ader. \u00a9Florian Sterl, Sterltech Optics<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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