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Forscher der Universität Stuttgart entwickeln weltweit kleinstes Endoskop

Auf 4. August 2020 von Sandra S. veröffentlicht

Forscher der Universität Stuttgart und der Universität Adelaide entwickeln eine 3D-gedrucktes Endoskop-Optik. Ein Endoskop ist ein röhrenförmiges Instrument, das für medizinische Untersuchungen eingesetzt werden kann, um Untersuchungen im Körper des Patienten durchführen zu können.  Im Rahmen des Projektes der Universität Stuttgart soll ein Endoskop entwickelt werden, das Ablagerungen in Herzkranzgefäßen und in der Halsschlagader erfassen soll. Dies soll die Gefahr eines Herzinfarkts oder Schlaganfalls frühzeitig erkennen, die unter die Erkrankungen des Kreislaufsystems, und somit zu den häufigsten Todesursachen Deutschlands gehören. Erfahren Sie im Folgenden, weshalb sich die Forscher dazu entschieden haben, auf den 3D-Druck zurückzugreifen.

Krankheiten des Kreislaufsystemes stellen die häufigste Todesursache in Deutschland dar (Bildnachweis: Statistisches Bundesamt)

Wie genau funktioniert das 3D-gedruckte Endoskop?

Die Herausforderung in der Fertigung von Endoskopen besteht vordergründig darin, dass diese in die feinsten Arterien vordringen können müssen, ohne diese zu beschädigen. Die Forscher der beiden genannten Universitäten haben jedoch festgestellt, dass die meisten verfügbaren Endoskope etwa so dick wie ein Finger sind und entsprechend für diese Art der Anwendung nicht geeignet sind. Eine mögliche Lösung für das Problem ist die Verwendung der sogenannten Glasfaser-Technologie, bei der die Fasern nur 125 Mikrometer dick sind. Die Herausforderung besteht jedoch darin, eine Optik zu entwickeln, die äußerst klein ist und in der Lage ist, einen Laserstrahl zur Seite abzulenken, die Gefäßwand abzutasten und das reflektierte Licht wieder in die Glasfaser einkoppelt.

Mittels 3D-Druck versprechen sich die Forscher nun, eine Optik zu entwickeln, die, genau wie die Glasfaser, 125 Mikrometer dick ist und direkt auf die Glasfaser gedruckt werden kann. Zusätzlich soll das 3D-gedruckte Endoskop mit einer Kunststoff-Hülle überzogen werden, die zusammen mit Forschern aus Melbourne entwickelt wurde, um das Endoskop zu schützen. Es sollen mittels dieser Technologie dreidimensionale, hochauflösende Bilder erzeugt werden können, die dem Arzt Einblick in den gesundheitlichen Zustand des Patienten geben.

Das 3D-gedruckte Endoskop (Bildnachweis: Universität Stuttgart)

Weshalb 3D-Druck?

Einer der Hauptgründe, weshalb der 3D-Druck in der Medizin Anwendung findet, ist, dass er es ermöglicht, auch kleinste Teile sehr präzise aus den verschiedensten Materialien zu fertigen. Dabei ermöglicht er es, Teile speziell entsprechend der Anforderungen anzufertigen und reproduzierbar zu machen. Wie im Beispiel des 3D-gedruckten Endoskops bietet der 3D-Druck ein hohes Innovationspotenzial, indem er es ermöglicht, Lösungen für Herausforderungen in den verschiedensten Bereichen zu finden.

Dr. Simon Thiele, der Verantwortliche für das Design der 3D-gedruckten Miniaturoptik, ist sich sicher, dass die 3D-gedruckte Lösung dazu führen wird, dass die Anzahl an Endskopieuntersuchungen deutlich steigern wird, weil sie es ermöglicht, auch die feinsten Adern zu untersuchen. Seine Motivation hinter dem Projekt ist die folgende: „Ich hoffe, dass man Plaque-Ablagerungen in Zukunft rechtzeitig detektieren kann, und vielleicht wird es einmal möglich, mit einem geeigneten Laserstrahl diese Thromben rechtzeitig aufzulösen.“

Die Forscher erhoffen sich, Ablagerungen dank des 3D-gedruckten Endoskopes frühzeitig zu erkennen (Bildnachweis Universität Stuttgart)

 

Tatsächlich könnten die 3D-gedruckten Endoskope bald Anwendung finden, so plant zumindest Dr. Thiele bereits deren Kommerzialisierung. Wir sind gespannt, ob die Endoskope bald in Krankenhäusern zu finden sind. Weitere Informationen finden Sie hier.

*Nachweis Titelbild: Universität Stuttgart.

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