Neue hochauflösende Methode, um unter die Haut zu blicken – dank einer flüssigen Linse

Die neu entwickelte Sonde. (University of Rochester)
Die neu entwickelte Sonde. (University of Rochester)

Jannick Rolland, Professorin für Optik an der Universität von Rochester hat eine optische Technologie entwickelt, die beispiellose Aufnahmen von Gebieten unter der Hauptoberfläche liefert. Das Ziel der Technologie liegt darin, Hautläsionen zu erfassen und zu untersuchen, ob sie gutartig oder bösartig sind, ohne in das Gewebe zu schneiden und es im Labor analysieren zu müssen. Stattdessen wird die Spitze einer rund 30 Zentimeter langen zylindrischen Sonde in direkten Kontakt mit dem Gewebe gebracht. Sekunden später erscheint ein klares, hochaufgelöstes 3D-Bild von dem, was sich unter der Haut befindet. Rolland wird ihre Ergebnisse am 19. Februar 2011 beim diesjährigen Treffen der American Association for the Advancement of Science in Washington D.C. präsentieren.

“Meine Hoffnung ist, dass diese Technologie in Zukunft die Unannehmlichkeiten und Kosten für den Prozess der Diagnose von Hautläsionen signifikant reduzieren könnte”, sagte Rolland. “Wenn ein Patient mit einem verdächtigen Mal in eine Klinik kommt, dann würden sie es nicht unbedingt chirurgisch herausschneiden, oder einen kostspieligen und zeitintensiven Scan in einem Magnetresonanztomografen durchführen müssen. Stattdessen könnte ein relativ kleines tragbares Gerät ein Bild machen, dass die Klassifikation der Läsion direkt in der Arztpraxis unterstützen würde.”

Das Gerät erreicht dies, indem es eine einzigartige flüssige Linse benutzt, die von Rolland und ihrem Team für eine Methode, bekannt als Optische Kohärenz Mikroskopie, entwickelt wurde. In einer flüssigen Linse übernimmt ein Tropfen Wasser dieselbe Aufgabe, die Glas in einer gewöhnlichen Linse erfüllt. Wenn das elektrische Feld um den Wassertropfen sich verändert, ändert sich auch die Gestalt des Tropfens, wodurch sich ebenfalls der Fokus der Linse ändert. Das erlaubt dem Instrument, Tausende von Bildern zu machen, die auf unterschiedliche Tiefen unterhalb der Hautoberfläche fokussiert werden. In Kombination ergibt sich aus den Aufnahmen ein volles hochauflösendes Bild von dem Gewebe, das sich bis zu einen Millimeter tief unter der menschlichen Haut befindet, was wichtige Gewebestrukturen einschließt. Weil das Instrument Nahinfrarotstrahlung anstelle von Ultraschall verwendet, haben die Aufnahmen eine präzise Auflösung im Mikrometerbereich, statt einer Auflösung von einigen Millimetern.

Das Verfahren wurde erfolgreich an lebender menschlicher Haut getestet und ist Thema mehrerer Abhandlungen in diversen Fachzeitschriften. Rolland sagt, dass der nächste Schritt die Verwendung des Gerätes in einer klinischen Forschungsumgebung ist, wo man auf seine Fähigkeit, zwischen verschiedenen Läsiontypen zu unterscheiden, zugreifen könnte.

Rolland kam 2009 ans Institute of Optics an der Hajim School of Engineering and Applied Science. Sie hat die Brian J. Thompson Professur für optisches Ingenieurswesen inne und ist auch Professorin für biomedizinische Ingenieurswissenschaften und stellvertretende Direktorin des R.E. Hopkins Centers for Optical Design and Engineering.

Quelle: http://www.rochester.edu/news/show.php?id=3769

(THK)

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