Forschungsthemen

  • Optischer Durchbruch und laserinduzierte Kavitation
  • Gewebeablation mit kurzen Laserpulsen
  • Refraktive und Kataraktchirurgie
  • Zellchirurgie mit fokussierten Laserpulsen
  • Mulitphotonenmikroskpie von laserinduzierten Gewebsveränderungen

Entwicklung eines Lasersystems zur refraktiven Chirurgie

Die Entwicklung basiert auf den Ergebnissen der anwendungsorientierten Forschung zur Laser-Gewebe-Wechselwirkung der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Alfred Vogel. Ergebnis dieses Forschungsprojektes ist das neue Lasersystem der Firma SCHWIND. Das Lasersystem basiert auf der Nanosekundenpulstechnologie und nutzt analog zum Femtosekundenlaser das Prinzip der Plasmabildung in Verbindung mit einer Kavitationsblase zur Trennung des Hornhautgewebes (Flapbildung). Anstelle eines hochkomplexen Femtosekundenlasers kommt ein innovativer, faserverstärkter Mikrochip-Laser zum Einsatz. Mit seiner kurzen Wellenlänge (355 nm) im UV-Bereich und seinem aberrationsfreien Applikationssystem sorgt er für eine extrem hohe Schnittpräzision sowie größte Zuverlässigkeit für den Chirurgen. Die fokale Spotgröße des Lasers beträgt nur ein Drittel der Spotgröße marktgängiger Femtosekundenlaser. Beim LASIK-Flap führt dies zu präzisen Schnitten und glatten Schnittflächen bei der Flaperzeugung.

Laserablation

Die Mechanismen der Laserablation werden untersucht, um die Präzision therapeutischer Laseranwendungen zu verbessern und ihre Nebenwirkungen zu verringern. So führt zum Beispiel der Einsatz gütegeschalteter Thulium:YAG Laserpulse zu einer erhöhten Abtragungseffizienz und zu verringerten thermischen Nebenwirkungen, weil die Ablation unter Druckeinschlußbedingungen stattfindet. Durch kurzzeitfotografische Untersuchungen mit speziellen am MLL entwickelten Schlierenverfahren konnte die Kinetik der Phasenübergänge in flüssiger Umgebung aufgeklärt werden.

Ablation von Wasser mit 150-ns Thuliumlaserpulsen, 800 ns nach Ende des Laserpulses, bei zwei verschiedenen Bestrahlungsstärken.

Nanodissektion und Laser-Katapultieren

Mit der zunehmenden Analysegenauigkeit moderner biotechnologischer Verfahren wird eine präzise Präparation von histologischen Proben und lebenden Zellverbänden und deren schonender Transport in das Analysegefäß immer wichtiger. Häufig stellt sich auch die Aufgabe der Separation von Lebendzellen aus einem heterogenen Ensemble. Für die Probenpräparation wird im Rahmen eines BMBF-Projektes die Nanodissektion mittels fokussierter Femtosekundenpulse entwickelt, und für den kontaminationsfreien und schnellen Probentransport werden Techniken zum Laserkatapultieren mit verstärkten Femtosekundenpulsen erarbeitet.

Laserkatapultieren eines ausgeschnittenen histologischen Präparates mit 40 µm Radius.