Ultraschallbilder aus dem Inneren des Körpers
Zwei Zentimeter großer Roboter der University of Leeds wird von außen mit Magnetkraft gelenkt
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Schematische Darstellung der Diagnose von Darmkrebs (Illustration: leeds.ac.uk) |
Leeds/Glasgow/Edinburgh (pte001/28.03.2025/06:00)
Ingenieure der University of Leeds haben einen winzigen magnetisch lenkbaren Roboter entwickelt, der 3D-Scans aus dem Inneren des Körpers erstellt und damit die Früherkennung von Krebs revolutioniert. Er fertigt virtuelle Schnittbilder verdächtiger Regionen an, die die von realen Biopsien ersetzen, bei denen Gewebeproben aus dem Körper entnommen werden, um sie beispielsweise auf Krebs zu untersuchen.
Hocheffektive Rundum-Scans
Der Schlüssel zum Erfolg des Teams ist die Verwendung einer wenig bekannten 3D-Form, des Oloids, das dem Roboter eine bisher für unmöglich gehaltene Bewegungsmöglichkeit verlieh. Er kann sich um seine eigenen Achsen drehen, sodass er Rundum-Scans anfertigen und präzise navigiert werden kann. Ein Oloid ist eine 3D-Figur, die zwei Kanten und ansonsten nur gebogene Flächen hat. Diese Form ist die einzige, die sich mit einem äußeren Magneten zum Rotieren bringen lässt.
Der Roboter, der einen Durchmesser von gut zwei Zentmetern hat, ist mit einem winzigen Hochfrequenz-Ultraschallgerät ausgestattet, das Forscher der beiden schottischen Universitäten Glasgow und Edinburgh entwickelt haben. Weil die Hülle rotieren kann, ist der Sensor in der Lage, alles abzubilden, was sich um ihn herum befindet.
Scharfe Bilder mit Hochfrequenz
"Wir können jetzt zum erstenmal Ultraschallbilder des Darmgewebes anfertigen. Das ermöglicht eine In-situ-Gewebeanalyse und Diagnose von Darmkrebs mit sofortigen Ergebnissen. Bei der Diagnose von Darmkrebs muss derzeit eine Gewebeprobe entnommen und an ein Labor geschickt werden. Die Ergebnisse liegen dann erst nach ein bis drei Wochen vor", sagt Forscher Pietro Valdastri von der University of Leeds.
Das bildgebende Gerät, ein 28-Megahertz-Mikro-Ultraschall-Array, erstellt eine hochauflösende 3D-Rekonstruktion des gescannten Bereichs. Diese Technik erzeugt weitaus detailliertere Bilder als die Ultraschallgeräte, mit denen Kinder im Mutterleib und innere Organe abgebildet werden. So lassen sich auch mikroskopisch kleine Veränderungen des Gewebes diagnostizieren.
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