Schallspkapell: Kleines Fokusareal
Schallspkapell: Kleines Fokusareal (Bild: Hyoung Won Baac)

Nanotechnologie Genauer operieren mit neuartigem Schallskalpell

Exakt operieren, ohne zu schneiden - das soll eine neuartige Linse ermöglichen, die Wissenschaftler in den USA entwickelt haben. Sie fokussiert Schallwellen genau und verstärkt sie.

Anzeige

Forscher in den USA haben eine Linse mit einer speziellen Beschichtung entwickelt, die Licht in genau gerichtete Ultraschallwellen umwandelt. Damit sollen nicht-invasive Operationen sehr viel präziser durchgeführt werden können als heute.

  • Mit Hilfe ihrer Linse haben die Forscher um Guo ein 150 Mikrometer kleines Loch in einen künstlichen Nierenstein gebohrt (Bild: Hyoung Won Baac)
Mit Hilfe ihrer Linse haben die Forscher um Guo ein 150 Mikrometer kleines Loch in einen künstlichen Nierenstein gebohrt (Bild: Hyoung Won Baac)

Ausgangspunkt der Forscher um Jay Guo von der Universität des US-Bundesstaates Michigan in Ann-Arbor war eine optoakustische Linse, die Laserlicht in Ultraschallwellen wandelt. Sie ist so beschaffen, dass sie die Schallwellen auf ein sehr kleines Areal fokussiert. Die Forscher haben die Linse zudem mit Nanoröhrchen aus Kohlenstoff sowie mit einer Lage aus Polydimethylsiloxan beschichtet, einem Polymer auf Siliziumbasis. Diese doppelte Beschichtung dient als Verstärker: Die Nanoröhrchen absorbieren das Laserlicht und erwärmen sich. Das Polymer dehnt sich durch diese Wärme aus. Die schnelle Ausdehnung des Polymers verstärkt das Signal.

Werde die Linse mit einem gepulsten Laser gekoppelt, könne sie bisher nicht erreichte optoakustische Drücke von über 50 Megapascal erzeugen, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Nature. Diese ließen sich auf einen 75 x 400 Mikrometer großen Fokuspunkt richten. Dort erzeugten sie Schockwellen und Kavitationen, ohne den Fokuspunkt zu erhitzen.

Einzelne Zellen treffen

Bei dieser Auflösung könnte es sogar möglich sein, schmerzfrei zu operieren: Guo vermutet, dass die Schallwellen so genau ausgerichtet werden könnten, dass keine Nervenzellen getroffen werden. Ihre Entwicklung könnte als "unsichtbares Messer für nicht-invasive Operationen" dienen, erklärt Guo. "Nichts dringt in den Körper ein, nur ein Ultraschallstrahl. Und der wird so genau fokussiert, dass man damit einzelne Zellen zerstören kann."

Ultraschall wird schon seit längerem für nicht-invasive Operationen eingesetzt. Ärzte zerstören mit den Schallwellen beispielsweise Nierensteine. Das Problem sei jedoch, dass die Wellen nur sehr ungenau fokussiert werden könnten, erklärt Hyoung Won Baac, ein ehemaliger Mitarbeiter Guos, der an dem Projekt beteiligt war. Der Fokuspunkt sei mehrere Millimeter groß. Das reiche aus, um Nierensteine zu zerstören. Empfindliche Blutgefäße, dünnes Gewebe oder Zellstrukturen damit anzuvisieren, sei jedoch schwierig. Das soll mit der neuen Linse gehen.


PanicMan 16. Jan 2013

Habe schon in einigen Werken von Vibromessern gelesen, welche selbst durch Stahl...

SelfEsteem 22. Dez 2012

Und wie würden denn nun korrekte Behandlungen von AIDS und Krebs aussehen?

NeverDefeated 22. Dez 2012

Nein. In Dune kommen nämlich keine Schallmodule vor.

Phisto 22. Dez 2012

ups

Kommentieren



Anzeige

  1. SAP ABAP-Entwickler/in
    Endress+Hauser InfoServe GmbH+Co. KG, Weil am Rhein
  2. Product Manager Software (m/w)
    Kontron Europe GmbH, Augsburg
  3. IT-Ingenieur/in
    Landeshauptstadt München, München
  4. ABAP Software Ingenieur (m/w) für Entwicklung und Support
    REALTECH AG, Walldorf

 

Detailsuche


Hardware-Angebote
  1. Medion Erazer X7835 PCGH-Notebook mit Geforce GTX 980M und Core i7-4710MQ
    1999,00€
  2. NEU: PCGH-Gaming-PC GTX960-Edition
    (Core i5-4460 + Geforce GTX 960)
  3. Samsung Ultra-HD-Monitor U28D590D
    339,00€ inkl. Versand über Redcoon

 

Weitere Angebote


Folgen Sie uns
       


  1. Personal Agent

    Bill Gates arbeitet an persönlichem Assistenten

  2. Workmail

    Amazon bietet E-Mail und Teamkalender

  3. Youtube

    Nintendo will bis zu 40 Prozent von Let's Playern

  4. Peter Sunde

    "Der Kampf um die digitale Freiheit ist längst verloren"

  5. Snowden-Auslieferung

    Regierung lässt NSA-Ausschuss weiter abblitzen

  6. Samsung

    Qualcomm erwartet Galaxy S6 ohne Snapdragon 810

  7. Kontakte

    Siri verrät iPhone-Besitzer

  8. Apple

    OS X 10.10.2 löst nicht alle WLAN-Probleme

  9. Drogen und Terror

    DJI baut Flugverbotszonen in Drohnen ein

  10. Quartalsbericht

    Facebook gibt 2,7 Milliarden US-Dollar aus



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de



Neues Betriebssystem: Microsoft nennt viele neue Details zu Windows 10
Neues Betriebssystem
Microsoft nennt viele neue Details zu Windows 10
  1. Technical Preview mit Cortana Windows 10 Build 9926 steht zum Download bereit
  2. Microsoft Nicht alle Windows-Phone-Smartphones erhalten Windows 10
  3. Surface Hub Microsoft zeigt Konferenzsystem mit Digitizer und Windows 10

Spionage oder Imageaufwertung?: Deutsche Behörden nennen es Social Media Intelligence
Spionage oder Imageaufwertung?
Deutsche Behörden nennen es Social Media Intelligence
  1. Facebook Lite ausprobiert Facebooks abgespeckter Android-Client
  2. Ausfall von Internetdiensten Lizard Squad will's gewesen sein, Facebook sagt nein
  3. Soziales Netzwerk Justizministerium kritisiert Facebooks neue AGB

Hör-Spiele: Games ohne Grafik
Hör-Spiele
Games ohne Grafik

    •  / 
    Zum Artikel