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Wissenschaftler am California Institute of Technology (Caltech) haben ein Mikroskop entwickelt, das nicht größer als eine Fingerspitze ist. "Das ganze System ist wirklich kompakt, es könnte in ein Handy eingebaut werden", beschreibt Changhuei Yang, Caltech-Professor und Leiter des Entwickler-Teams. Das Chip-System verspricht eine Vergrößerung, die sich mit den besten optischen Mikroskopen messen kann.

Statt auf Linsen setzt es dazu auf Mikrofluidik. Damit ist die gezielte Arbeit mit kleinen Flüssigkeits- oder Gasmengen auf mikroskopischen Skalen gemeint. Das Mini-Mikroskop könnte den Caltech-Forschern zufolge um rund zehn Dollar in Serie gefertigt werden und somit die mikroskopische Analyse von Flüssigkeiten über mobile Geräte erlauben.

Das Caltech-System kombiniert Mikroelektronik mit Mikrofluidik. Ein CCD-Chip, wie er in Digital- und Handykameras genutzt wird, dient als Sensor. Er wird mit einer dünnen Metallschicht bedeckt, in die eine Reihe von Löchern in der Größe von einem Mikrometer als Aperturen gestanzt wird. An diesen wird durch einen winzigen Kanal die Flüssigkeit vorbeigeleitet, die mit dem linsenlosen Mikroskop analysiert werden soll. Dadurch entsteht eine Reihe von Licht-Schatten-Aufnahmen, die kombiniert werden, um ein detailliertes, zweidimensionales Bild zu erhalten. "Als Beleuchtung genügt Sonnenlicht, was das System sehr attraktiv für Anwendungen in der Dritten Welt macht", betont Yang.

Als mögliche Einsatzgebiete führen die Forscher speziell den Bereich der Biomedizin an. Die Mini-Mikroskope könnten beispielsweise für portable Systeme zur Malaria-Diagnose oder Wasser-Analyse genutzt werden. Verhandlungen mit Biotechnologie-Unternehmen über eine Massenproduktion der Mini-Mikroskope seien bereits im Gange.

"Das ist wirklich ein Beispiel für den kreativen Einsatz der Mikrofluidik für die Mikrooptik", meint Hans Zappe, Professor für Mikrooptik am Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg, im Gespräch. Mikrofluidische Linsen für rekonfigurierbare optische Mikrosysteme sind ein Forschungsthema seiner Arbeitsgruppe, so der Wissenschaftler. Andernorts sind auf Basis der Mikrofluidik schon optische Schalter entwickelt worden. "International ist das ein spannendes Thema. Die Optofluidik ist ein Forschungsgebiet, das zunehmende Funktionalität für mikrooptische Systeme erlauben wird", betont Zappe daher abschließend. (pte/ts)

Quelle: pte
Bildquelle: caltech.edu

Das neue PlasmaMesser ("PlasmaBlade") der US-Firma Peak Surgical soll die Vorteile von Skalpell und Elektrokauter verbinden, d.h. gute Schnittkontrolle bei gleichzeitiger Blutstillung. Das Verfahren erzeugt eine Plasmazone um die Elektrodenspitze, die das Gewebe durchtrennt, ohne umgebende Strukturen signifikant thermisch zu schädigen. Der Operateur kann fließend zwischen "Cut" und "Coag"-Modus wechseln - sicher ein Zeitvorteil im OP. Nach Angaben des Herstellers erzeugen die Schnitte mit dem Wundermesser 60% weniger Blutungen als das traditionelle Skalpell. Das FDA-Approval wurde bereits erteilt.



Eine Schneidevorführung per Video gibt es hier.

Wissenschaftler der Tokai University in Kanagawa (Japan) haben gemeinsam mit indischen Kollegen jetzt den Prototyp einer Kanüle vorgestellt, der die Entnahme von Kapillarblut in neue Dimensionen bewegt. Der Außendurchmesser der schmerzlosen Injektionsnadel beträgt sagenhafte 60 Micron ( = Mikrometer), ihr Innendurchmesser nur 25 Micron. Zu Vergleich: Die dünnsten handelsüblichen Kanülen bringen es auf 900 Mikrometer, ein Haar ist mit 120 Mikrometern doppelt so dick.

Um durch diese dürftige Röhrchen Blut anzusaugen, bedienen sich die japanischen Wissenschaftler eines Tricks, den sie bei professionellen Blutsaugern abgekupfert haben - den Stechmücken. An der Kanüle sitzt eine winzige mikromechanische Pumpe, die den pietzoelektrischen Effekt nutzt und Blut aktiv ansaugt. Die Nadel besteht aus widerstandsfähigem Titan und kann etwa 3 mm tief in die Haut eindringen. Tief genug, um dort die Kapillargefäße zu erreichen und im Schnitt 5 µl Blut pro Sekunde anzusaugen. Mit diesen Spezifikationen könnte das neue System für Diabetiker bald den Traum von der schmerzlosen Blutentnahme erfüllen.


Jetzt auch Opfer von Plagiaten: Die Stechmücke.

Artikel in New Scientist (engl.)

Die Zeit mehrstündiger Dialysesitzungen für Patienten mit Niereninsuffizienz geht vielleicht bald ihrem Ende entgegen. Forscher um David Lee und Martin Roberts von der ULCA haben jetzt den Prototyp einer neuen Dialysemethode vorgestellt, welche ohne lästige Liegesessions auskommt.

Das neue Verfahren basiert auf der in Deutschland weniger häufig angewendeten Peritonealdialyse und nennt sich im O-Ton: "automated wearable artificial kidney (AWAK)", also "automatische, tragbare künstliche Niere". Das neue System entfernt im Gegensatz zur Hämodialyse die Toxine kontinuierlich aus dem Körper und erfordert keine Antikoagulation. Darüber hinaus recycled es die Flüssigkeit und die Proteinanteile des Dialysats und erreicht einen Dialysatfluss von 96 Liter/Tag. Wenn die AWAK die in sie gesetzten Erwartungen im klinischen Alltag erfüllt, könnte das eine kleine Revolution in der Nephrologie auslösen.

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Mutter Natur spart wo sie kann. Deshalb bestehen unsere Knochen nur zum Teil aus kompakter Substanz, überwiegend aber aus der Schwamm-ähnlichen Spongiosa. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) haben sich diesen besonderen Geiz zum Vorbild genommen und jetzt eine neue Implantatgeneration entwickelt. Im Gegensatz zum soliden Guss- oder Frässtück setzen die Materialkundler auf Rapid Prototyping: Erst wird durch einen Computer die interne Belastung und Dichteverteilung berechnet, dann mit Hilfe eines Lasers aus Metallpulver eine individuelle Prothese "gebacken".

Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Statt einem schweren Metallboliden hält man ein leichtes und poröses Werkstück in den Händen, das genau die richtige Stabilität aufweist. Leicht und robust - genau die Eigenschaften, die ein gutes Implantat auszeichnen. Verwendet werden kann übrigens Metallpulver aus Stahl- oder Titanlegierungen.



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