Weltrekord mit 0,00001 Millimeter kleinen Teilchen

3D-Darstellung von Nanopartikel
3D-Darstellung von Nanopartikel: Völlig neue Möglichkeiten zur Diagnostik (Foto: © fotoliaxrender/fotolia.com)

Wissenschaftler am Institut für Medizintechnik der Universität zu Lübeck haben einen neuen Weltrekord an Genauigkeit für die medizinische Diagnostik erreicht. Nanopartikel sorgen für dreidimensionale Bilder, die in Echtzeit zur Verfügung stehen.

Am Institut für Medizintechnik der Universität zu Lübeck wird ein neuartiges bildgebendes Verfahren für die Medizin erforscht, das künftig die Radiologie revolutionieren könnte. Gerade wurde ein neuer Weltrekord bei der Abbildung winzigster Mengen an Kontrastmittel aufgestellt. Die Wissenschaftler berichten darüber in der renommierten Wissenschaftszeitschrift „Nature Scientific Reports“.

Keine radioaktive Strahlung

Das seit 2007 am Institut für Medizintechnik erforschte Bildgebungsverfahren Magnetic Particle Imaging (MPI) nutzt die einzigartigen magnetischen Eigenschaften von gerade einmal 0,00001 Millimeter großen Eisenoxidteilchen, um dreidimensionale Bilder aus lebenden Organismen zu erzeugen. Die winzigen Magnete, die etwa 50mal kleiner sind als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts, 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.

Auf diesem Gebiet ist es den Forschern des Instituts für Medizintechnik in Kooperation mit ihren Kollegen vom Universitätsklinikum Eppendorf (UKE) in Hamburg gelungen, mit einer selbstentwickelten Instrumentierung einen neuen Weltrekord aufzustellen.

Weltrekord bei Kontrastmittel

Mit Hilfe einer neuentwickelten Empfangsspule konnten die Forscher zum ersten Mal die unvorstellbar geringe Menge an Kontrastmittel von gerade einmal fünf Nanogramm (fünf Milliardstel = 0,000000005 Gramm) Eisen nutzen, um dreidimensionale Bilder zu erzeugen. Beim Nachweis der Partikel ohne Bildgebung reichte dem Team ein Fünfundzwanzigstel der Menge aus, um Daten zu erhalten.

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 nach Angaben der Forscher völlig neue Möglichkeiten nicht nur zur Diagnostik, sondern auch bei der Aufklärung grundlegender biologischer Prozesse im Körper.