Ausgabe zur LASER 2017

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NEU auf der LASER 2017

TEXT & BILD:

MESSE MÜNCHEN GMBH

MESSEGELÄNDE

81823 MÜNCHEN

DEUTSCHLAND

uf der Weltleitmesse

LASER World of PHO-

TONICS (26.–29. Juni

2017 in München)

werden Aussteller, Application

Panels und Fachtagungen auf-

zeigen, wie eng Fortschritte in

der Medizin mit photonischen

Verfahren verknüpft sind.

Wenn Forscher heute auf Ent-

deckungsreisen gehen, lassen sie

sich gern von Photonen in Mini-

aturwelten tragen. Beim Blick in

lebende Zellen, in neuronale Ge-

hirnprozesse oder krankhaft ver-

änderte Gewebe ist die Photonik

allgegenwärtig. Anwendungsori-

entierte Application Panels in der

Messehalle B2 und die messebe-

gleitende European Conference

on Biomedical Optics (ECBO 2017)

greifen aktuelle photonische

Trends in Medizin und Forschung

auf: Dazu gehört das Deep Tissue

Imaging. Optical Coherence Tomo-

graphy (OCT) erlaubt es Medizi-

nern, per Infrarotlaser in Echtzeit

einige Millimeter tief in Gewebe

zu blicken. Die optischen Systeme

liefern mikroskopisch aufgelös-

te 3D-Scans, ohne Patienten mit

schädlicher Strahlung zu belasten.

Laser steuern Hirnfunktionen

Daneben wird die LASER 2017

ein vielversprechendes, junges For-

schungsfeld beleuchten: die Optoge-

netik. Diese bringt per Laser Licht in

neuronale Prozesse. Forscher schleu-

sen dafür spezielle, mit Licht schalt-

bare Proteine in Hirnareale ein. Über

die Proteine können sie per Laser

den Ionenfluss im neuronalen Netz-

werk gezielt steuern. Die Forschung

schreitet rasant voran. Immer besser

gelingt es, Hirnfunktionen und kog-

nitive Prozesse zu steuern, um diese

systematisch zu erforschen. Auch

die Aktivitäten einzelner Neuronen

können beobachtet werden. Femto-

sekunden-Laser sind im Einsatz,

weil sie Lichtmanipulation auch

in tiefen Hirnarealen erlauben. Per

Mehrphotonen-Anregung liefern

sie zugleich 3D-Live-Übertragun-

gen aus dem arbeitenden Gehirn.

Optische Verfahren helfen

bei der Diagnose

Die Auflösung von Mikrosko-

pen und bildgebenden Verfahren

schreitet mit den Leistungsfort-

schritten von Computerprozesso-

ren, Software und Lichtquellen vo-

ran. Dank der vertieften Einblicke

weiß die medizinische Forschung

immer mehr über die Ursprünge

und die Bekämpfung von Krank-

heiten.

Auch in der Entwicklung neuer

Arzneien lassen optische Verfah-

ren schneller Aussagen darüber

zu, ob diese wirken oder nicht.

Die optischen Verfahren ermög-

lichen auch raschere Diagnosen

– etwa um im Kampf gegen mul-

tiresistente Keime rettende Zeit

zu gewinnen. Mittelfristig wird

photonische Diagnostik den Weg

zur personalisierten Medizin mit

individuell auf die Patienten zuge-

schnittenen Therapien ebnen.

Biochips, verträgliche Implan-

tate und schonende Eingriffe

Optische Verfahren nehmen

heute in der Entwicklung und

Fertigung miniaturisierter Bio-

chips ebenso eine Schlüsselrolle

ein, wie in der Fertigung perfekt

angepasster 3D-gescannter und

3D-gedruckte Implantate. Und sie

verschaffen Ärzten durch präzise

bildgebende Diagnoseverfahren

und miniaturisierte Endoskope

schonende Einblicke in Körper

von Patienten. Die Entwicklung

schreitet rasch voran. Etwa in der

Multiphotonen-Tomographie, die

mithilfe von Femtosekunden-La-

sern dreidimensionale Einblicke in

Haut- und Augengewebe erlaubt.

Der LASER-Aussteller Jen-

Lab GmbH treibt hierzu ein For-

schungsprojekt voran, um das

Verfahren für sekundenschnelle

Diagnosen von Hautkrebs oder

gefährlichen Hornhautdegenerati-

onen nutzbar zu machen.

Stellen Ärzte in der optischen

Diagnostik fest, dass chirurgische

Eingriffe nötig sind, geht es mit

optischen Verfahren weiter. Bei-

spiele dafür sind OP-Assistenz-

systeme, Augmented oder Virtual

Reality sowie Laser als Ersatz für

handgeführte Skalpelle. Gerade

Augenärzte vermessen und ope-

rieren Augen per Laser. Außerdem

wird das gebündelte Licht zur

Bearbeitung mikrometergenauer

Hornhauttransplantate genutzt.

Photonics sheds light

on the molecular inter-

relationships of our life

t the world’s leading

trade fair LASER World

of PHOTONICS (June

26–29, 2017 in Mu-

nich) exhibitors, application

panels and symposiums will

demonstrate just how closely

medical progress is intertwi-

ned with photonics techniques.

When today’s researchers em-

bark on voyages of discovery,

they eagerly enlist photons to

transport themselves into mini-

ature worlds. Photonics is ubi-

quitous when peering into living

cells, neural brain processes or

pathologically altered tissue.

Application-oriented Application

Panels in Hall B2 and the European

Conference on Biomedical Optics

(ECBO 2017) being held in parallel

with the trade fair address topical

photonics trends in medical science

and research. This includes deep

tissue imaging. Optical Coherence

Tomography (OCT) enables medi-

cal professionals to look a few mil-

limeters below the tissue surface in

real-time using infrared laser. The

optical systems provide 3-D scans

with microscopic resolution with-

out exposing patients to harmful

radiation.

Lasers control brain functions

LASER 2017 will also shed light

on a promising, young field of re-

search: optogenetics. This uses la-

ser to illuminate neural processes.

To achieve this, researchers intro-

duce special lightswitchable pro-

teins into areas of the brain. The

proteins enable them to use laser

light selectively to control the ion

flow within the neural network. Re-

search is proceeding at breakneck

speed. Brain functions and cogni-

tive processes are proving increas-

ingly amenable to being controlled

to permit their systematic investi-

gation. Even the activities of in-

dividual neurons can be observed.

Femtosecond lasers are being em-

ployed because they enable light

manipulation even in deep brain

areas. At the same time they de-

liver 3-D live transmissions from

the functioning brain by means of

multiple photon stimulation.

Optical techniques assist

with the diagnosis

Microscope and imaging tech-

nique resolution is advancing in

tandem with progress in computer

processor, software and light source

performance. Thanks to these more

profound insights medical research

is increasingly knowledgeable

about the origins of diseases and

how to combat them.

In the development of new drugs

as well, optical techniques provide

more timely evidence of whether

they work or not.

Optical techniques also enable

quicker diagnoses—for example to

gain vital time in the fight against

multi-resistant germs. In the me-

dium-term, photonic diagnostics

will pave the way for personalized

medicine with therapies individu-

ally tailored to the patient.

Biochips, tolerable implants

and minimally-invasive surgery

Nowadays, optical techniques

play a key role in the develop-

ment and fabrication of miniatur-

ized biochips just as they do in the

fabrication of perfectly custom-

ized, 3-D scanned and 3-D printed

implants. Thanks to accurate im-

aging and diagnostic techniques

and miniaturized endoscopes, they

provide doctors with minimally in-

vasive insights into the patient’s

body. Developments are proceeding

apace. For example, in the field of

multi-photon tomography, which is

yielding three-dimensional insights

into skin and eye tissue by means

of femtosecond lasers.

To this end, the LASER exhibi-

tor LASER JenLab GmbH is pushing

ahead with a research project to

harness the technique for diagnos-

ing skin cancer or dangerous dete-

rioration of the cornea within mere

seconds.

If in the course of the optical

diagnosis doctors determine that

surgery is required, it is also per-

formed using optical techniques.

Examples include OP assistance

systems, augmented or virtual real-

ity, and lasers in lieu of manually

guided scalpels. Ophthalmologists

in particular use lasers to measure

and operate on eyes. The concen-

trated light beam is also used to

machine corneal transplants with

micron-level precision.

You will find out more about

the applications from the bio-

photonics and medical techno-

logy arenas at LASER World of

Photonics 2017 in Munich from

June 26–29.

LASER World of PHOTONICS 2017:

Photonik bringt Licht in die molekularen Zusammenhänge unseres Lebens