Chirurgie | Krebserkrankungen
MIT DEM BLICK DES SCHMETTERLINGS TUMORE RESTLOS ENTFERNEN
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Auch wenn man es sich gerne so vorstellt, ein Tumor ist kein schwarz verfärbter Klumpen mitten zwischen gesundem, rosigem Gewebe im Körper. Erst durch histologische Untersuchungen oder spezielle medizintechnische Verfahren lässt sich Tumorgewebe sicher identifizieren. Dafür werden unter anderem Fluoreszenz-Farbstoffe in die jeweils betroffenen Körpergewebe injiziert. Der Farbstoff bindet dank bestimmter chemischer Strukturen, mit denen er gekoppelt ist, gezielt an Tumorzellen. Bei der Bestrahlung mit Licht einer bestimmten Wellenlänge wird das betroffene Gewebe farblich markiert und somit sichtbar. Spezielle Kameras unterstützen den Operateur bei der Detektion des Gewebes.
Bisher verwendete Kamerasysteme können allerdings nur unter bestimmten Bedingungen zuverlässig arbeiten. Zum einen müssen andere Lichtquellen im Operationssaal gedimmt werden, da die Sensitivität bei hellem Licht nicht ausreichend ist. Zum anderen nehmen die Hightech-Kameras viel Raum ein und sind nicht besonders preiswert in der Anschaffung. Eine Innovation, die sich das Entwickler Team um Viktor Gruev von der University of Illinois in Urbana-Champaign von dem Sehsystem des Morphofalters abgeschaut hat, zeigt in dieser Hinsicht nur Vorteile: Die Kamera kann bei hellem Licht zum Einsatz kommen, ist insgesamt so schwer wie eine AA-Batterie und kann für weniger als 20 US-Dollar produziert werden.
Was haben die Augen dieses Falters also, was Standard-Kameras nicht haben? Nanostrukturen. Diese sind in der Lage multispektrale Informationen zu erfassen, das bedeutet, das Sehsystem kann sowohl Nahinfrarot- als auch Farbinformationen gleichzeitig aufnehmen. Dies gelingt durch die Facettenaugen des Falters, in denen nebeneinander angeordnete Fotorezeptoren verschiedene Wellenlängen des Lichts wahrnehmen können. Dieses Prinzip übertrugen die Forscher auf ihre neu entwickelte Kamera. Die exakten Aufnahmen, die sie dank des Vorbilds aus der Natur schafft, können entweder auf einem Bildschirm oder auf einer speziellen Brille, die der Chirurg während der Operation trägt, abgebildet werden.
Das Konzept haben die Forscher bereits in tierexperimentellen Studien und bei klinischen Tests an Brustkrebspatientinnen unter Beweis stellen können. Sie erhoffen sich einen breitgefächerten Einsatz bei verschiedenen Arten von Tumorerkrankungen. Die kompakte Größe der Kamera ließe dabei voraussichtlich sogar einen Einsatz bei einer Darmspiegelung zu, da sie theoretisch in das Endoskop integrierbar wäre.
Farina Haase,
Apothekerin, Volontärin
Quelle: www.wissenschaft.de