Magnetic Particle Imaging Weltrekord an Genauigkeit - medizin&technik - Ingenieurwissen für die Medizintechnik

Magnetic Particle Imaging

Weltrekord an Genauigkeit

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Wissenschaftler erforschen ein neues hochpräzises Verfahren mit Nanopartikeln als Kontrastmittel. Beim „Magnetic Particle Imaging“ werden dreidimensionale Bilder mit Hilfe winziger Magnete erzeugt.

Das seit 2007 am Institut für Medizintechnik der Universität zu Lübeck erforschte Bildgebungsverfahren Magnetic Particle Imaging (MPI) nutzt die einzigartigen magnetischen Eigenschaften von gerade einmal 0,00001 mm großen Eisenoxidteilchen, um dreidimensionale Bilder aus lebenden Organismen zu erzeugen. Die winzigen Magnete, die etwa 50 mal kleiner sind als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes, werden dazu mit unbedenklichen Magnetfeldern angeregt. Unter geeigneter Anregung geben die Partikel charakteristische elektromagnetische Signale ab, aus denen dreidimensionale Bilder berechnet werden können. Die Methode sticht besonders durch ihre Echtzeitfähigkeit heraus und ist dabei nicht auf gesundheitsschädliche radioaktive Strahlung angewiesen.

Nur fünf Nanogramm Kontrastmittel

Auf diesem Gebiet ist es den Lübecker Forschern in Kooperation mit ihren Kollegen vom Universitätsklinikum Eppendorf (UKE) in Hamburg gelungen, mit einer selbst entwickelten Instrumentierung einen neuen Weltrekord aufzustellen. Die Forscher konnten damit zum ersten Mal die unvorstellbar geringe Menge an Kontrastmittel von gerade einmal 5 ng (fünf Milliardstel = 0,000000005 g) Eisen nutzen, um dreidimensionale Bilder zu erzeugen. Beim Nachweis der Partikel ohne Bildgebung reichte dem Team sogar ein Fünfundzwanzigstel der Menge aus, um Daten zu erhalten.

Verfolgung einzelner Zellen möglich

Die Möglichkeiten, die sich daraus für die biomedizinische Forschung ergeben, reichen von einer äußerst schonenden Diagnostik bis hin zur Verfolgung einzelner Zellen in Forschungsfragestellungen. In der Perspektive auf die klinische Anwendung des Verfahrens ergeben sich damit ungeahnte Möglichkeiten nicht nur zur Diagnostik, sondern auch bei der Aufklärung grundlegender biologischer Prozesse im Körper.

www.imt.uni-luebeck.de/institute.html

www.nature.com/articles/s41598–017–06992–5

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