Tumorreste-Jagd während der OP
Fraunhofer Dresden entwickelt neuartige Laserspiegelmikroskope für die Echtzeit-Erfolgsanalyse bei Krebs-Operationen
Dresden, 30. Januar 2023. Krebsmikroskope sollen künftig in Echtzeit bei onkologischen Operationen den Ärzten helfen, auch kleinste Tumor-Reste noch im Körper des Patienten zu erkennen. Dafür hat das Fraunhofer-Photonikinstitut IPMS in Dresden nun ein spezielles Laser-Scanning-Mikroskop entwickelt. Es basiert auf einer neuen Generation von winzig kleinen Spiegelchips.
„Fluoreszenz-Marker macht alle Krebszellen sichtbar“
„Noch im Operationssaal kann die Ärztin oder der Arzt mithilfe des Mikroskops das Gewebe untersuchen, aus dem der Tumor gerade herausgeschnitten wurde“, erklären die Fraunhofer-Entwickler. „Ein vorher aufgebrachter Fluoreszenz-Marker macht alle Krebszellen sichtbar, die nach dem Schnitt eventuell noch zurückgeblieben sind. Diese lassen sich dann restlos und präzise entfernen. Das umliegende Gewebe wird dabei geschont, weil man im Mikroskop-Display genau sieht, wo das gesunde Gewebe anfängt. Und niemand muss mehr auf ein Laborergebnis warten.“
Bildgebung während der OP schon heute möglich – aber teuer und aufwendig
Bisher müssen Chirurgen und Onkologen zunächst Gewebeproben während oder nach der OP entnehmen, die im Labor analysieren lassen und dann auf die Befunde warten, bevor sie wissen, ob noch Krebszellen im Patienten zurückgeblieben sind. In Experimental-OP-Sälen lassen sich inzwischen spezielle Röntgengeräte und Tomographen über die Operationstische schwenken. Diese mobile Technik haben aber nur wenige Krankenhäuser, zudem ist sie sehr teuer und großformatig. Das von Fraunhofer nun entwickelte Mikroskop „LSC Onco“ würde den Ärzten ein weiteres, kleineres und vermutlich auch relativ preiswertes bildgebendes Instrument für die OP-Echtzeitanalyse an die Hand geben
Bis zu mehrere Millionen Spiegel auf einem Chip
Möglich machen dies „Mikro-elektro-mechanische Systeme“ (MEMS), die ansteuerbare winzige Spiegeln auf einem Halbleiterchip vereinen. Einige dieser Chips enthalten mehrere Millionen solcher Mikrospiegel, die sichtbares oder unsichtbares Licht reflektieren und lenken können. In der neuesten Generation lassen sie sich auch mittels elektromagnetischer Antriebe zweidimensional steuern.
Auch als Trikorder und für Chipproduktion interessant
Solche Mikrospiegel-Chips eignen sich zum Beispiel für die Halbleiter-Fertigung mit Tief-Ultraviolettstrahlen (DUV) in Chipfabriken, für Messtechnik und Holografie-Anlagen. Möglich werden damit aber auch sehr kleine Spektroskopie-Anlagen, die zum Beispiel durch bloßes „Draufhalten“ Mehl und Stärke von Salz oder gar von Rauschgiften unterscheiden können. Perspektivisch konnten diese Mikrospektrometer auch in Smartphones eingebaut werden. Im Einsatz sind sie beispielsweise schon in der Arzneimittel-Analyse in Apotheken, die Untersuchungsgeräte dafür stellt die Dresdner Fraunhofer-Ausgründung „Hiperscan“ her. Aus den nun weiterentwickelten Spiegelchips und Anwendungsgeräten könnten sich noch weitere Ausgründungen ergeben.
Das federführende Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) Dresden will seine neuesten Mikrospiegel und darauf basierenden Anwendungen vom 31. Januar bis 2. Februar 2023 auf der „SPIE Photonics West“ in San Francisco vorstellen.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quellen: IPMS, Oiger-Archiv
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