Laser in
Biophotonik und Medizintechnik
Der Nobelpreis für den Göttinger Forscher Stefan Hell und seine STED Mikr
oskopie war ein Meilenstein für die mikroskopische Erkundung der Nanowelt. Laser, schaltbare fluoreszierende Marker und bildgebende Verfahren geben tiefe Einblicke in lebende Zellen. Ohnehin sind Laser dabei, die medizinische Forschung, Diagnostik und Therapie zu revolutionieren. Biophotonik und Medizintechnik werden auf der LASER World of PHOTONICS, vom 22. bis 25. Juni auf dem Gelände der Messe München, wieder im Fokus stehen.
Gleich zwei frisch gekürte Nobelpreisträger referieren auf dem World of Photonics Congress 2015: Die Vorträge der Professoren Stefan Hell und Eric Betzig beschäftigen sich mit der Super-Resolved Fluorescence Microscopy. Das innovative mikroskopische Verfahren gewährt Forschern bisher unbekannte Einblicke in die Nanobausteine des Lebens.
Mit schaltbaren fluoreszierenden Markern lassen sich Proben sukzessive in Nanometer-Schritten ausleuchten, dabei scannen und mit Software zu präzisen Bildern zusammensetzen. Biomediziner hoffen, mithilfe der Nano-Mikroskopie molekulare Eigenheiten von Krankheiten wie Krebs, AIDS, Alzheimer und vielen weiteren zu entschlüsseln, um Angriffspunkte für wirksamere Therapien zu identifizieren.
Mikroskopie und Spektroskopie helfen, Krankheiten zu enträtseln
Die Option, lebende Zellen mit intelligent eingesetztem Licht in Auflösungen von wenigen Nanometern zu beobachten, treibt die Biophotonik in neue Sphären. Mit immer neuen Verfahren von 2-Photonenmikroskopie und Laserrastertomographie über die Verbindung von optischer Mikroskopie mit Raman-Spektroskopie oder von Fluoreszenzmikroskopen mit zeitlich und räumlich extrem hoch auflösenden Kameras er
obern Entwickler Welten, die sich dem menschlichen Auge bislang entzogen. Schlüssel dazu sind jeweils leistungsfähige Strahlquellen von extrem kurzwelligem Ultraviolett bis tief in den Infrarotbereich. Laserentwickler arbeiten Hand in Hand mit Entwicklern von Optiken, Halbleitern, Positionier-Systemen sowie mit Medizintechnikunternehmen und Forschungsinstituten. Die LASER World of PHOTONICS bietet eine Bühne für die neuesten Entwicklungen.
Biophotonik und Medizintechnik in Halle B3
Mit einem Ausstellungs-Schwerpunkt in Halle B3, zahlreichen Application Panels und den parallel zur Messe stattfindenden European Conferences on Biomedical Optics wird die Leitmesse eine Leistungsschau der Biophotonik-Branche, die zuletzt ein globales Marktvolumen von 65 Milliarden Euro jährlich hatte. Daneben ist und bleibt der Laser ein Innovationstreiber der Medizintechnik, der Patienten und Gesellschaft gleichermaßen nützt.
Ein Beispiel ist die Behandlung von Patienten mit Katarakt (Grauem Star), in der Femtosekundenlaser eine Schlüsselrolle spielen. Sie setzen präzise Schnitte von nur 1,5 mm Länge und zerkleinern die trübe Linse im Auge, ehe diese durch die minimale Öffnung abgesaugt und durch eine künstliche Linse ersetzt wird. Nur 20 Minuten dauert so ein ambulanter Linsentausch. Zu Zeiten des Skalpells waren mehrtägige Klinikaufenthalte üblich.
Laser optimieren medizinische Diagnostik und Therapie
Viele minimal invasive Eingriffe stützen sich auf Faserlaser. Durch Mikroschnitte eingeführte Lasersonden beseitigen heute Krampfadern, Magengeschwüre und Fettpolster. Wo immer es geht, setzen Chirurgen, Zahn- und Hautärzte, Urologen und Gynäkologen auf die schonende Behandlung mit Licht, die für die Patienten angenehm ist, keine Narben hinterlässt und selten zu Blutungen und Infektionen führt. Schlüssel dazu sind immer besser auf die jeweiligen Eingriffe ausgelegte Lichtwellenleiter: Miniaturisierung, eine wachsende Auswahl an Fasermaterialien und optischen Sondenspitzen sorgen für die jeweils benötigte Ausbreitung und Intensität des Lichts. Die Anwendungen reichen bis zum gezielten Laserangriff auf Tumore, die zuvor mit lichtaktivierbaren Substanzen angereichert werden.
Jenaer Forscher arbeiten daran, Faserlaser auch für die Diagnostik nutzbar zu machen. Ziel sind spektroskopische Gewebeanalysen direkt im Körper anstelle von Gewebeentnahmen mit Wartezeiten auf Laborbefunde. Die Jenaer wollen dafür nun klären, für welche Gewebe in Verdauungstrakt, Blutgefäßen und Organen welche Fasern und Lichtwellenlängen geeignet sind. Den Status dieser minimal-invasiven Gewebe-Spektroskopie können Besucher der LASER World of PHOTONICS in der Halle B3 am Gemeinschaftsstand des Forschungsschwerpunktes Biophotonik erfragen.
3D-Druck: Gestern noch Forschung - heute schon in Anwendung
Implantate werden mittlerweile immer öfter generativ gefertigt. Seien es Elektroden von Cochlea-Implantaten für Gehörlose, metallische Unterbauten von Zahnkronen oder künstliche Gelenke. Laser bauen die individualisierten Implantate nach Vorgabe von CAD-Bauplänen Schicht für Schicht aus Metallpulver auf. Oft dienen dabei Körper-Scans der Patienten als Vorlage. Der durchgehend digitale Fertigungsprozess senkt Kosten und sorgt für perfekte Passformen von Implantaten und Prothesen. Jedes Implantat wird so zum Unikat. Was Laser hier alles möglich machen, zeigt die LASER World of PHOTONICS und der World of Photonics Congress im Juni in München.
Bilder: R. Eberhard, messekompakt.de, EBERHARD print & medien agentur gmbh
Quelle: Messe München
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