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Abschlusskolloquium der Forschergruppe Oberflächen-NMR an Elastomeren und Biologischen Geweben an der RWTH Aachen
Die Forschergruppe Oberflächen-NMR an Elastomeren und Biologischen Geweben ist ein von der DFG geförderter Zusammenschluss von sieben Arbeitskreisen aus vier Fakultäten der RWTH Aachen, die den ersten offenen Kernspintomographen in Auflagetechnik entwickelt und seine Anwendungen in Medizin und Materialforschung untersucht haben. Das Gerät kann Objekte lokal betrachten, funktioniert allerdings nicht mit sichtbarem Licht oder Röntgen-Strahlen, sondern mit Magnetfeldern und elektromagnetischen Wellen. Diese sind in der Lage, auch unter die Oberfläche in optisch nicht transparente Objekte zu schauen.
Aus den Fakultäten Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften, Maschinenwesen, Elektrotechnik und Informationstechnik und Medizin haben Wissenschaftler die Hardware, die Messmethode, die Datenverarbeitung und die Anwendungen untersucht und optimiert. Am Ende der Förderperiode steht ein neuer, einzigartiger Kernspintomograph, mit dem bereits erste Bilder an Gummiprodukten und biologischen Objekten gemessen worden sind. Mit der neuen Technologie kann Magnetresonanz zur Diagnostik und Qualitätskontrolle nunmehr zum Ort des Geschehens gebracht werden, während zuvor das Untersuchungsobjekt oder der Patient zum Kernspingerät in das Labor oder in das Diagnostikzentrum gebracht werden musste.
Mit dem mobilen und offenen Aachener Kernspintomographen werden Objekte von einer Seite untersucht, ohne dass sie wie beim gewöhnlichen Tomographen in die Magnetröhre geschoben werden müssen. Für diesen Blick unter die Oberfläche sind starke Magnetfelder von Permanentmagneten, gepulste Zusatzfelder und ein gepulstes Hochfrequenzfeld erforderlich. Für die Kernspintomographie von einer Seite mussten dabei neue Messprotokolle entwickelt werden, da das Magnetfeld im Gegensatz zu dem herkömmlicher Geräte inhomogen ist. Ein solches Messprotokoll kann man sich wie die Partitur eines Orchesters vorstellen, bei dem die Instrumente die gepulsten Zusatzfelder und das gepulste Hochfrequenzfeld sind. Die Forschergruppe hat nun Partituren entwickelt, nach welchen nicht nur zweidimensionale Bilder aus dem Innern eines Objektes, sondern auch Fließprofile von strömenden Flüssigkeiten gemessen werden können.
Solche Messungen sind für die klinische Diagnostik, die Schadensanalytik und Zustandsbewertung in der Materialforschung und die Funktionsanalytik in der chemischen Verfahrenstechnik von großem Interesse. Es wurden aber nicht nur neue Partituren komponiert, sondern auch neue Instrumente für das Orchester gebaut. Die Instrumente sind in erster Linie der Magnet, mit dessen Feld man in das Objekt schauen kann, und die Hochfrequenzelektronik, die so klein und energieeffizient ist, dass das Gerät gut verstaut und bewegt werden kann.
Darüber hinaus hat die Forschergruppe neue Anwendungen dieser Technologie des zerstörungsfreien Prüfens in Medizin und Materialforschung untersucht. Im Bereich der Medizin bieten sich die Körperextremitäten und die Haut an, wogegen in der Materialforschung die Schadensanalytik große Anwendung findet. Die Arbeit am neuen Tomographen hat gleichzeitig zu neuen Anwendungen seines Vorläufers, der NMR-MOUSE®, geführt. Die NMR-MOUSE (Mobile Universal Surface Explorer) wurde 1996 an der RWTH entwickelt. Sie kann zwar keine Bilder wie der Tomograph erzeugen, ist dafür jedoch kleiner und im Handgepäck zu transportieren. Neue Anwendungen für die NMR-MOUSE finden sich zum Beispiel bei der Inspektion von Kunststoffrohren für die Gas- und Wasserversorgung und für die Untersuchung von Farbschichten in Gemälden bei der Restaurierung. Die Anwendungsnähe dieser Arbeiten hat letztendlich im Dezember 2004 auch zur Gründung der ACT-Aachen GmbH mit der Division Messtechnik geführt, die u.a. diese NMR-Technologie vermarktet.
Mit der Forschergruppe hat sich die RWTH Aachen als das international führende Zentrum der mobilen NMR etabliert. Dieser Schwerpunkt wird in Zukunft mit Wissenschaftlern aus dem Forschungszentrum in Jülich weiter ausgebaut werden.
Die Organisatoren:
Dr. rer. nat. Christa Gehlen, Dipl.-chem.
Institut für Technische Chemie und
Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie
Worringerweg 1
D - 52074 Aachen
Tel.: +49 / 241 / 80 - 26971
Fax.: +49 / 241 / 80 - 22185
E-Mail: cgehlen@mc.rwth-aachen.de
Christian Kölker, Dipl.-Ing.
Klinik für Radiologische Diagnostik
Universitätsklinikum der RWTH Aachen
Pauwelsstr. 30
D - 52074 Aachen
Tel: +49 / 241 / 80 - 88402
Fax: +49 / 241 / 80 - 33 88402
E-Mail: koelker@rad.rwth-aachen.de
Für Rückfragen, speziell hinsichtlich digitaler Bilder, wenden Sie sich bitte ab dem 2. November an die beiden Organisatoren. Gerne helfen wir Ihnen auch auf dem Abschlusskolloquium weiter.
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Electrical engineering, Energy, Information technology, Mechanical engineering, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research results, Transfer of Science or Research
German
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