Schonende Röntgen-Bildgebung

Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein neues Röntgenbildgebungssystem entwickelt. Die Technik ermöglicht die detaillierte und langfristige Beobachtung von lebenden Organismen, wie beispielsweise einer parasitischen Trichogramma-Wespe, die sich aus dem Ei einer Getreidemotte entwickelt. Die Studie, in der sie ihre Ergebnisse vorstellten, wurde Anfang Dezember in Optica veröffentlicht.

Die herkömmliche Röntgen-Bildgebung kann zwar Strukturen und Prozesse in lebenden Zellen und Organismen sichtbar machen, birgt jedoch – besonders bei der Nutzung über längere Zeiträume – die Gefahr der Schädigung des Erbguts durch ionisierende Strahlung. Konventionelle Aufnahmen liefern bei weichem Gewebe nur einen geringen Kontrast, während Phasenkontrastmethoden stärkere Bildkontraste ermöglichen und die Strahlendosis reduzieren können. Das neu entwickelte Verfahren kombiniert Röntgen-Phasenkontrast mit einem Bragg-Mikroskop und einem photonenzählenden Detektor, um die Strahlung effizienter einzusetzen und mikrometergenaue Bilder zu liefern. Durch diese Kombination erreicht das Verfahren nahezu maximale Dosiseffizienz und ermöglicht längere Beobachtungszeiten bei hoher Auflösung auch für kleine lebende Organismen. Die Forscher konnten über 30 Minuten lang parasitische Wespen in ihren Wirtseiern beobachten, während diese sich daraus befreiten.

Die Methode bietet Potential für biomedizinische Anwendungen wie die schonende dreidimensionale histologische Untersuchung von Proben bei Biopsien. Zukünftige Entwicklungen zielen darauf ab, den Aufbau zu verbessern, das Gesichtsfeld zu vergrößern und die mechanische Stabilität für noch längere Messungen zu erhöhen.