Miniaturisierung und Integration der Optischen Kohärenztomographie (OCT) in biomedizinische Produktionsprozesse

Das „Tissue Engineering“ (TE) ist ein interdisziplinäres Forschungsfeld, das Methoden und Technologien aus den Bereichen der Biologie, der Medizin und der Ingenieurswissenschaften vereint. Ziel der Bestrebungen auf diesem Gebiet ist es, zellbasierte Ansätze zu entwickeln, um die Funktion geschädigter Organe oder Gewebe wiederherzustellen oder zu verbessern. Dies kann geschehen, in dem beispielsweise Zellen aus Spendergewebe extrahiert und zwecks späterer Implantation im Labor kultiviert bzw. modifiziert werden. Ein entscheidender Aspekt bei der Herstellung künstlicher Gewebe ist die Absicherung der Produktqualität. Für eine zerstörungsfreie Prüfung der Tissue Engineering Produkte bieten sich optische Messverfahren an, z.B. die Optische Kohärenztomographie (OCT), mit der hoch aufgelöste Schnittbilder von streuenden Materialien erzeugt werden können. Am Beispiel von künstlichen Hautmodellen wird in dieser Arbeit die Anwendbarkeit der OCT zur Überwachung des Kultivierungsprozesses im Tissue Engineering untersucht. In einem ersten Schritt wird ein Systemkonzept zur Produktionsüberwachung im Tissue Engineering entwickelt. Daraufhin wird anhand von Grundlagenuntersuchungen die Messbarkeit dieser künstlichen Gewebe mittels OCT untersucht. Abschließend folgt die Realisierung und Untersuchung eines Bildgebungssystems bestehend aus einem OCT-Geräte und einer proximal scannenden Fasersonde, mit der auch unter widrigen Bedingungen, zum Beispiel in einer Brutschrankumgebung, Messungen vorgenommen werden können.