Meilenstein in der Mikro-Computertomographie

Personen im Bild (v.l.n.r.): Dr. Felix Beckmann, Dr. Julian Moosmann, Dr. Jörg Hammel, Prof. Dr. Julia Herzen, Mirko Riedel [Copyright: TUM/ René Lahn]

Bisher ist die Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) besonders für Ärztinnen und Ärzte elementar. Das Verfahren das auf Röntgenaufnahmen basiert, ermöglicht Einblicke in Aufbau und Beschaffenheit von Proben aus Gewebe oder Material. Die neue Technologie ist speziell für die Untersuchung von Weichgewebe, beispielsweise Binde- oder Fettgewebe, von großer Bedeutung. Hier wird bislang auf Röntgen mit Phasenkontrast zurückgegriffen, wodurch Strukturen genauer beschrieben werden können, als beim herkömmlichen Röntgen.

Die Technologie der Mikro-CT mit Phasenkontrast bei brillanter Röntgenstrahlung ermöglicht aufgrund der Kombination mit dem speziell entwickeltem, optischem Gitter namens Talbot Array Illuminator und der darauf optimierten Auswertungssoftware, eine deutlich verbesserte Bildgebung, wie auch eine detailreiche Abbildung von kleinsten Unterschieden im Gewebe.

„Neue optische Gitter funktionieren ähnlich wie kleine Linsen. Sie fokussieren das Röntgenlicht zu winzigen Punkten. Dadurch sind Intensitätsunterschiede mit und ohne Probe deutlicher ausgeprägt“, erklärt Prof. Herzen, eine federführende Forscherin der Studie von der Technischen Universität München (TUM). Das Ergebnis ist ein hoher Kontrast, bei guter Auflösung und gesteigerter Sensitivität, im Vergleich zu bisherigen Röntgenmethoden. Sensitivität, also Empfindlichkeit ist ein wichtiger Faktor, um Feinheiten innerhalb des Weichgewebes sehen zu können. In der neuen Methode wird zudem die Strahlendosis effizienter genutzt und die Aufnahmedauer reduziert.

Neue Chancen für Biologie, Medizin und Materialwissenschaften

Das entwickelte Verfahren ist auch für die Materialwissenschaften interessant, denn es eröffnet Untersuchungsmöglichkeiten für eine Vielfalt an Proben. „Forschende können damit sogar Materialien mit sehr unterschiedlicher Zusammensetzung, beispielsweise in Stein eingeschlossenes Wasser und Öl, gleichzeitig darstellen, was mit herkömmlichen Methoden bisher nicht möglich war“, heißt es in der Pressemitteilung der Technischen Universität München.

Forscher*innen der Technischen Universität München leiteten die Studie in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum Hereon, dem Deutschen Elektronen-Synchroton DESY (Helmholtz-Gemeinschaft), der Universität Triest (Italien) und der University of Sheffield (UK).

Der Text ist angelehnt an die Pressemitteilung der Technischen Universität München.