Mit moderner Lichtmikroskopie können biologische Strukturen bis in den Sub-Mikrometerbereich hinein bildlich aufgelöst werden. Die untersuchten Proben können dabei in lebensfreundlicher Umgebung verbleiben – ein entscheidender Vorteil bei der Untersuchung von Prozessen in lebenden Zellen, Organen und ganzen Organismen. Für biomedizinische Anwendungen sind nichtlineare Kontrastverfahren wie Multiphotonfluoreszenz oder optische Frequenzvervielfachung besonders interessant, denn man erzeugt kontrastreiche Signale auch ohne vorhergehende Anfärbung der Probe. Zwei Steinbeis-Zentren forschen mit diesen Techniken.
Die Techniken können zur medizinischen Diagnostik eingesetzt werden, es besteht jedoch ein Problem: Die Eindringtiefe des Lichts beträgt maximal einen Millimeter und das Objektiv kann bei normaler Bauform nicht in das Gewebe eindringen. Eine optische Bildgebung in tieferen Schichten des Körpers ist daher nicht durchführbar. Stabförmige, bis 0,3 mm dünne Gradienten-Index Linsensysteme eröffnen neue Möglichkeiten. Die Fokussierung des Lichts basiert hier nicht wie bei klassischen Linsen auf geschliffenen sphärischen Grenzflächen mit diskreter Strahlablenkung, sondern auf Glasmaterial mit räumlich variierendem Brechungsindex. Das Licht wird hier innerhalb der Stablinse kontinuierlich abgelenkt.
Wie steht es aber um die Leistungsfähigkeit dieses Systems bei biomedizinischen Anwendungen, insbesondere um Auflösung und Signalpegel? In einem direkten Systemvergleich „klassisch gegen GRIN“ haben die Experten am Steinbeis-Transferzentrum Medizinische Biophysik und am Steinbeis- Forschungszentrum Medizintechnik und Biotechnologie „second harmonic“ Bildgebung an ungefärbten Haut- und Muskelproben durchgeführt. Dieses Verfahren eignet sich aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften besonders für Systemtests in der nichtlinearen Mikroskopie. Das Resultat: Die Signalhöhe erreicht beim GRIN-System im Mittel 25%, bei der Auflösung verliert man dagegen nur etwa einen Faktor 2. Ein exzellentes Ergebnis, vor allem wenn man die Formfaktoren beider Technologien vergleicht. Das Steinbeis-Team ist sich sicher: Die Entwicklung minimalinvasiver Endomikroskopie und Diagnostik steht erst am Anfang.
Axel Wingert | Prof. Dr. Rainer H. A. Fink
Steinbeis-Transferzentrum Medizinische Biophysik (Heidelberg)
su0756@stw.de
Dr. Martin Vogel
Steinbeis-Forschungszentrum Medizintechnik und Biotechnologie (Weinheim)
su0895@stw.de
In der Region Schwarzwald-Baar im südlichen Baden-Württemberg sitzen zahlreiche innovative Unternehmen. Um auch in Zukunft erfolgreich wirtschaften zu können, benötigen sie die Innovationskraft und Kreativität von gut ausgebildeten Fachkräften, die aber immer schwieriger zu finden und zu halten sind. Ein großes Potenzial stellen junge Frauen dar, die sich nur selten für handwerkliche, gewerblich-technische oder naturwissenschaftliche Berufe entscheiden. Das Steinbeis-Innovationszentrum Wissen + Transfer will das ändern.
Gemeinsam mit dem Gewerbeverband Oberzentrum hat das Steinbeis- Zentrum daher das Projekt „MINT in“ zur Gewinnung weiblicher Fachkräfte im Schwarzwald-Baar-Kreis entwickelt. Ziel der Initiative ist es, den Anteil der Schulabgängerinnen, die sich in der Region für MINT (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik)- oder handwerkliche Berufe entscheiden, bis 2014 um 10% zu erhöhen. Um Mädchen und junge Frauen für diese Berufe zu begeistern, werden sie mit Fachpersonal der Handwerks- und MINT-Unternehmen zusammengebracht. Die Schülerinnen lernen das Tätigkeitsfeld und ihre persönlichen Fähigkeiten für MINT-Berufe kennen. Gleichzeitig erkennen Unternehmen, welche potenziellen Auszubildenden Talent haben. Zusätzlich werden für die teilnehmenden Unternehmen neue Strukturen und Konzepte entwickelt, die sie für junge Akademikerinnen und Schulabgängerinnen interessant machen. Unterstützt wird dies durch ein Mentorinnen-Programm in den Unternehmen.
Das Projekt wird gefördert im Rahmen der Bundesinitiative „Gleichstellung von Frauen in der Wirtschaft“. Entwickelt wurde das Programm vom Bundesministerium für Arbeit und Soziales gemeinsam mit der Bundesvereinigung der Deutschen Arbeitgeberverbände (BDA) und dem Deutschen Gewerkschaftsbund (DGB). Das Programm wird finanziert aus Mitteln des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales (BMAS) sowie des Europäischen Sozialfonds (ESF).