Makroaufnahme Schachbrettblume
Entfärbte und bunte Schachbrettblume.
Und Schachbrettblumen haben gar kein Schachbrett zu bieten!
Weiss jemand, wie man welche mit weissen Feldern auf weissen Grund wieder nutzbar macht?
Makroaufnahme vom Inneren eines Wespennests vom letzten Jahr.
Unsere Untermieter sind ausgezogen und habe ihre Einrichtung dagelassen 🤯🤣
Gehabt Euch Wohl!
Fragen werde ich schon noch bis Sonntag beantworten - danach auch gerne auf norden.social.
CHEERS!
BRAINET läuft an, Laserstimulation sieht im Folgeantrag gut aus und geht vllt. bald in den OP und theranostisches MPI mag vllt. sogar eine Firmengründung ergeben...
Schau'n 'ma mal!!
SO, und nun mache ich etwas, was ich allen jüngeren Kollegen dringend ans Herz legen möchte:
JETZT IST FEIERABEND! ES IST WOCHENENDE und deshalb verschone ich Euch alle mit noch mehr Geschichten, zumal ich auch mit meiner Forschung in der Spannenden Gegenwart angekommen bin:
Fluoreszenzaufnahme eines Rattenhirns im Querschnitt. Leuchtendes Orange markiert stellen an denen die BHS durch magnetische Heizung und residente Nanopartikel offen war - besonders rechts oben!
Und dass die BHS mit den passenden Nanopartikeln durch Magnetic Fluid Heating aufgeht, haben wir inzwischen geschafft. Nur halt nicht so spektakulär punktuell wie mit Laser. Aber hey: Wenn es einfach wäre, würde es jeder machen! 😀
Und dieses Theranostische MPI versuchen wir nun davon zu überzeugen - wie mit dem Laser - mitten im Rattenhirn die BHS aufzumachen und dan dort die MENPs reinzulassen.
Da gehen dann sicher auch andere Wirkstoffe mit rein, aber durch die milder Erwärmung schliest sich die BHS nach 2 h wieder...
MPI mit MFH Einsatz und Temperaturkamera für die Überwachung der Bohrung.
Blick in die MPI-Röhre mit einer Thermokamera. Man erkennt einen hell leuchtenden Punkt im Zentrum, umgeben von mehreren andersfarbigen Ringen (das sind andere Temperaturbereicht). In der Film-Streifendarstellung wandert der hellste Punkt zu anderen Stellen und zeigt damit die Heizung anderer Phantomkörper an.
Unsere Kiste hat noch eine Besonderheit: Die hört nicht nur auf die Musik der Fische sondern kann es ihnen im FFP -und nur da- auch noch heiss machen! Man nennt das Magnetic Fluid Heating. Unser MPI ist eines von weltweit zweien, die sowohl Diagnostik (Bilder) machen, als auch Therapie (Erwärmung).
MPI System von Bruker, auffgebaut in meinem abgeschirmten Kupfer-Raum.
Blick ins Innere der Maschine mit sichtbarem Innenleben der Stromzuführungen für EINE MAgentfeldrichtung. Massive Kabel und Kupfer-Spulen sind zu sehen.
Wie es der Zufall so will, hab ich -leider mitten in Corona- genau so eine MPI Maschine gesponsort bekommen (Danke BMBF!). Die sieht so aus und läuft schon mit reichlich Strom:
Eisen-Oxid Nanopartikelverteilung im Rattenhirn nach Injektion in die Scwanzvene. Montage auf ein voerher gemachtes anatomisches MRT Bild.
Wenn ich nun den FFP durch das Meer gleiten lasse, kann ich also zuhören wo welche Fische Musik machen (die Verteilung der Nanopartikel messen). Das sieht bei Eisenpartikeln im Hirn so aus:
Noch verrückter wird aber das Verhalten der "Fische" in diesem Meer: Überall im Wasser (im starken Magnetfeld) können die Fische (Nanopartikel) nix anderes als Schwimmen. ABER im Feldfreien Punkt (FFP) machen die Fische Musik!! (sie geben auf Anregung Signale ab).
Schematische Darstellung zweier Spulenpaare die im Inneren einen Feldfreien Punkt erzeugen. Der Punkt kann durch kleinere Spulen im Raum bewegt werden.
Prinzipielle Anordnung ein Feldfreies Volumen herzustellen: Magnete in der langweiligen abstoßenden Konfiguration (N auf N) zusammenstellen.
Wo in der Optik alles auf einen Brennpunkt ausgelegt ist, erzeugt ein MPI mittels großer Elektromagnete ein irres Magnetfeld mit einem kleinen Feldfreien Volumen/Punkt mittendrin. Sozusagen ein Loch mitten im Meer (ist das nicht irre??) - das inverse von einem Fokus, sozusagen.
Also, wie soll das nu funktionieren, ohne dass ich grob injiziere?
Es gibt da ein neues bildgebendes Verfahren, das die Verteilung von Nanopartikeln im Körper darstellen kann. Das Verfahren wird als Magenetic Particle Imaging MPI bezeichnet. Und es nutzt einen total verqueren Ansatz:
Noch nicht geguckt... Gute Idee - aber teuer... muss ich noch ein bischen sparen!
Querschnitt durch ein Rattenhirn mit erkennbarer Blau-Färbung einseits. Hier wurde die BHS durch Laser-Erwärmung geöffnet und hat den sonst blockierte Farbstoff ins Gewebe entkommen lassen.
Wir versuchen das auf andere Weise, indem wir die Blut-Hirnschranke an den Stellen öffnen, an denen die MENPs hin sollen. Die BHS kann man nämlich mit punktueller Erwärmung öffnen! Das haben wir mit Lasern schon gezeigt, nun soll es noch in die Tiefe.
Jetzt muss man die MENPs nur noch dahin bekommen, wo sie wirken sollen. Das wurde etwas unelegant im Tierversuch schon mittels direkter Injektion gemacht (DOI: 10.1126/sciadv.abc4189) - widerspricht aber natürlich #DONOTIMPLANT .
Symbolzeichnung des Zusammenhangs zwischen elektrischer und magnetischer Kopplung magnetoelektrischer Substanzen. Beispiel 10.1126/science.abn4732
Und der Zusammenhang ist eigentlich schon lange in der Physik bekannt und wird gar in manchen modernen Implantaten als Stromquelle verwendet.
Core-Shell Nanopartikel aus dem Kaman-Labor, Prag.
Solche Partikel gibt es, sie sehen so aus:
Core-Shell Nanopartikel, das auf ein externes elektrisches Feld mit Verformung reagiert und damit seine Magnetisierung ändert.
Das funktioniert aber auch in die Gegenrichtung: Wenn ein elektrisches Feld den Piezo verformt, muss der magnetostricktive Teil folgen und ändert seine Magnetisieren. Muss man nur noch messen können… Sollte man meinen.
Schematische Darstellung eines core-shell Partikels. das beim Anlegen eines Magnetfeldes auf der Oberfläche eine Ladung freisetzt. Ohne Feld relaxiert das Partikel wieder.
Ein Material, das sich unter Magnetfeldeinfluss verformt. Und Magnetfelder werden noch dazu im Körper kaum gedämpft!
Wenn man nun noch beides geschickt und klein zusammenbringt, hat man sog. Magneto-Elektrische Nanopartikel.
Transducer, die eine Spannung erzeugen! Schon mal auf ein Piezo-Feuerzeug gelangt, wenn es funkt? Das fühlt man deutlich!! Braucht man nur noch einen passenden Hammer um die Piezos zu verformen. Und auch da gibt es etwas passendes, das nennt sich Magnetostritkion:
Per definitionem ist ein Transducer in der Lage eine physikalische Größe in eine andere zu übersetzen. Also, ein Mikrophon „übersetzt“ Schall in elektrische Spannungen. Ein Lautsprecher macht das in die Gegenrichtung. Was bräuchten wir, um tief im Gehirn und nur auf Wunsch zu stimulieren?
Vorgestern hab ich von meinem neuen Motto #DONOTIMPLANT berichtet und auf Schwebungs-Stimulation und die Stentroden als Alternativen verwiesen. Ich habe aber noch einen Weg gefunden, der etwas komplett unerhörtes involviert: NANOtransducer! Nano wie Nanometer klein.
Dazu kommt aber noch, dass die Biologen die Gene in "Pfade" einsortiert haben. Und dann sagt die Exprimierung eines Gen halt auch aus, dass wohl dieser ganze Pfad (= Aktion) ausgeführt wird. Beispiel: Gen Mmp12 ist am ABBAU der extrazellulären Matrix beteiligt und damit am Gewebe-Umbau.
Muss ich vllt. noch ein Wort dazu sagen: Klar, wir messen mit den modernen molekularbioogischen Methoden auch nur einzelne Parameter /einzelne exprimierte Gene) - aber davon halt ein paar 20.000. Alleine das ist schon der Sprung von monochrom Monitoren zu Super-HD4k Screens...
Bin ich nicht so sicher.... nur weil's am Ischias beisst?!
Die Marker findet man auch auf der nicht-operierten Hemisphäre... Ich würde mal sagen: Sie bleibt nicht lokal! (Haben wir auch gesehen und die Capadona group veröffentlicht)
Wir hoffen damit -ohne die Schirmung- so schnell wie möglich tatsächlich an den Patienten im Neurochirurgischen OP zu kommen: Nerven vermeiden!
Aber ganz ehrlich - auch wenn wir einen tollen Effekt sehen, so ganz klar ist es nicht, woran das liegt! Vielleicht ist es ja doch nur ein mechanisches Artefakt und kein physiologischer Erfolg??
Es bleibt spannend!
(sorry, das Filmchen lädt nicht hoch...) 🥲
Dabei haben wir aber auch gelernt, dass man manchmal Signale bekommt (nicht nur Bahn!) sondern einfach, weil der Laser die Ableitelektrode triftt. Man nennt das dann ein Artefakt und das hat schon manchem Erfolg vorgegaukelt, wo keiner war. Also Augen auf was so publiziert wird! Observer-Bias!
