Bei Kernspintomografen denkt man an riesige und teure Geräte, die in Krankenhäusern stehen. Dass es auch anders geht, haben nun Fraunhofer-Forscher gezeigt. Sie haben kleine, tragbare Geräte entwickelt, so genannte „Kea NMR Moles“, die ihre Dienste vor Ort leisten: etwa bei der Untersuchung von Eisbohrkernen in der Antarktis.
Die Magnetresonanz-Spektroskopie erlaubt tiefe Einblicke: In die atomare Struktur eines Biomoleküls oder in das Gewebe eines Patienten. In der Medizin ist die Kernspintomografie eines der wichtigsten Bildgebungsverfahren. Kernspintomografen haben jedoch wesentliche Nachteile: Die Geräte sind extrem teuer, groß und lassen sich kaum transportieren.
Wissenschaftler aus dem Team „Magnetische Resonanz“ am Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT in Sankt Ingbert haben die Magnetresonanz-Spektroskopie, auch Kernspintomografie genannt, nun mobil gemacht. Zusammen mit der neuseeländischen Firma Magritek entwickelte sie kleine und transportable Geräte.
Starke Dauermagneten verwendet
Den Kern der Technologie erklärt Frank Volke: „Anstelle der großen supraleitenden Magneten, die mit flüssigem Helium und Stickstoff gekühlt werden müssen, sind in unseren Geräten besonders starke Dauermagneten eingebaut. Eine Kühlung ist nicht mehr notwendig.“ Die Voraussetzung: Mehrere Dauermagneten sind so angeordnet, dass sich die magnetischen Feldlinien überlagern und dabei ein homogenes Feld bilden.
Auf diese Weise ist es den Entwicklern gelungen, kleine, kostengünstigere und vor allem tragbare Magnetresonanz-Spektrometer zu entwickeln, die sich auch mit Batterien betreiben lassen.
Einsatzmöglichkeiten in Medizin, Geo- oder Ernährungswissenschaften
Mediziner und Forscher profitieren von den mobilen NMR-Geräten im Trageformat: In der Antarktis sind die ersten „Kea NMR Moles“ bereits im Einsatz, um Umwelteinflüsse in der Eisstruktur oder Eisbohrkerne zu untersuchen. Weitere Anwendungen: Während der Produktion können die Geräte wichtige Daten liefern – direkt und online.
Bei der Herstellung von Wurst, Käse oder Süßigkeiten ermitteln sie etwa den Fett- oder Wassergehalt der Nahrungsmittel. Oder die Spektrometer messen die Feuchtigkeit von Materialien, charakterisieren die molekulare Struktur von Polymeren, bestimmen die Qualität von Bäumen zur Holzproduktion.
(idw – Fraunhofer-Gesellschaft, 03.07.2008 – DLO)
