18.11.2020

SWIR-Bildgebung soll Diagnostik verbessern

München – Ein neues System für biomedizinische Bildgebung, basierend auf kurzwelligem Infrarot (SWIR) haben Forschende des Helmholtz Zentrums München und der Universität von Kalifornien in Los Angeles (UCLA) entwickelt. Dabei werden unterschiedliche Strukturen wie Blutgefäße mehrfarbig und in Echtzeit sichtbar.

Bildgebung im kurzwelligen Infrarotbereich (SWIR) bietet mehrere Vorteile. Das Fehlen von Autofloureszenz, geringe Lichtabsorption von Blut und Gewebe und verminderte Streuung. Außerdem ist SWIR in einem größeren Wellenlängenbereich, der es ermöglicht, mehrere Kanäle nebeneinander zu detektieren. „Wir gingen davon aus, dass sich diese Eigenschaften für die gleichzeitige Überwachung mehrerer Parameter als entscheidend erweisen könnten“, sagt Prof. Ellen Sletten, eine der Leiterinnen der Studie.
Die Forschenden haben in ihrem Experiment zunächst neue Farbstoffe entwickelt und synthetisiert und ihre photophysikalischen Eigenschaften charakterisiert, die auf ihre Fähigkeit zur Echtzeit-Multiplex-Anregung im Nahinfrarot- und im SWIR-Bereich hindeuten. Dann haben sie ein neues SWIR-Bildgebungssystem mit drei Lasern und einer Kamera entwickelt, mit dem sie in vivo mehrfarbige Filme in Echtzeit aufnehmen konnten. Darüber hinaus haben sie Bilder erzeugt, auf denen Lymphgefäße klar von Venen und Arterien zu unterscheiden sind, und konnten somit deren Funktion beobachten. Dies könnte Auswirkungen auf die nicht-invasive Diagnostik sowie auf die Weiterentwicklung der Technologie für die fluoreszenzgeführte Chirurgie haben, sagt Emily Cosco, die am Helmholtz Zentrum und der UCLA forscht.
Das neue System sei auch schnell genug, um Bilder bei wachen und aktiven Mäusen aufzunehmen. Darüber hinaus führte die Forschungsgruppe mithilfe des Echtzeit-Feedbacks eine bildgeführte Operation bei Mäusen durch. Studienleiter Dr. Oliver Bruns will die neue Technologie nun aus dem Labor in die Kliniken bringen. Großes Potenzial sieht das Team in der intraoperativen Bildgebung. „Die Möglichkeit, Strukturen in mehreren Farben voneinander zu unterscheiden, könnte für das Entfernen von Tumoren sehr hilfreich sein“, so Bruns.
Besuchen Sie uns auf Facebook Besuchen Sie uns auf Twitter