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Laser im 21. Jahrhundert – Anwendungsfelder in der Medizin

Licht als Quelle für Röntgenstrahlung: Im Zeitraum von wenigen Femtosekunden können Lichtpulse Leistungen entwickeln, die alle Atomkraftwerke der Erde zusammen erzeugen. Zusammengeballt in einem einzigen Lichtblitz erzeugt diese Leistung extrem starke elektrische und magnetische Felder. Die gigantischen Kräfte lösen zum Beispiel Elektronen aus Atomen heraus und beschleunigen sie bis nahe an die Lichtgeschwindigkeit. Erzeugt werden solche Lichtpulse an Lasersystemen wie dem ATLAS-Laser am Max-Planck-Institut für Quantenoptik, an dem unter anderem Zsuzsanna Slattery-Major forscht. Die über das Laserlicht beschleunigten Elektronen dienen wiederum als Strahlungsquelle. Die Teilchen helfen leistungsfähige, Laser-getriebene Röntgenstrahlung zu produzieren. Diese so genannte hochbrillante Röntgenstrahlung wird eine völlig neue Bildqualität für biologische oder medizinische Anwendungen erreichen und kleinste Strukturen sichtbar machen. So sollen etwa die Früherkennung von Tumoren verbessert und Mediziner in die Lage versetzt werden, nur Millimeter große Tumore im Anfangsstadium ihres Wachstums zu identifizieren. Der Vorteil der Früherkennung liegt darin, dass kleinere Tumore noch keine Metastasen bilden. Neben der früheren Diagnose und anschließenden Therapie von Krebs erhofft man sich von der Anwendung moderner Bildgebungsverfahren mit brillanten Röntgenstrahlen auch eine deutlich geringere Strahlendosis für die Patienten. (Bild: Thorsten Naeser, MPQ) arrow forward Image Zoom
Licht als Quelle für Röntgenstrahlung: Im Zeitraum von wenigen Femtosekunden können Lichtpulse Leistungen entwickeln, die alle Atomkraftwerke der Erde zusammen erzeugen. Zusammengeballt in einem einzigen Lichtblitz erzeugt diese Leistung extrem starke elektrische und magnetische Felder. Die gigantischen Kräfte lösen zum Beispiel Elektronen aus Atomen heraus und beschleunigen sie bis nahe an die Lichtgeschwindigkeit. Erzeugt werden solche Lichtpulse an Lasersystemen wie dem ATLAS-Laser am Max-Planck-Institut für Quantenoptik, an dem unter anderem Zsuzsanna Slattery-Major forscht. Die über das Laserlicht beschleunigten Elektronen dienen wiederum als Strahlungsquelle. Die Teilchen helfen leistungsfähige, Laser-getriebene Röntgenstrahlung zu produzieren. Diese so genannte hochbrillante Röntgenstrahlung wird eine völlig neue Bildqualität für biologische oder medizinische Anwendungen erreichen und kleinste Strukturen sichtbar machen. So sollen etwa die Früherkennung von Tumoren verbessert und Mediziner in die Lage versetzt werden, nur Millimeter große Tumore im Anfangsstadium ihres Wachstums zu identifizieren. Der Vorteil der Früherkennung liegt darin, dass kleinere Tumore noch keine Metastasen bilden. Neben der früheren Diagnose und anschließenden Therapie von Krebs erhofft man sich von der Anwendung moderner Bildgebungsverfahren mit brillanten Röntgenstrahlen auch eine deutlich geringere Strahlendosis für die Patienten. (Bild: Thorsten Naeser, MPQ)
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