Laser helfen bei photodynamischer Krebstherapie

FBH stellt Neuentwicklungen auf der

Laser-Optik-Berlin 2006 vor

Krebszellen gezielt ausschalten, ohne angrenzendes Gewebe zu schädigen: Ein Ideal, das klassische Krebs-Behandlungsmethoden wie Chemotherapie oder Operation nicht immer erreichen. Die photodynamische Krebstherapie dagegen kommt diesem Ziel nahe. Für die Behandlungsmethode hat das Berliner Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) neuartige Diodenlaser im roten Spektralbereich mit exakter Wellenlänge entwickelt. Diese Laser und weitere aktuelle Entwicklungen stellt das FBH auf der Fachmesse Laser-Optik-Berlin 2006 (LOB) am 23. und 24. März in Adlershof vor.

Laser für medizinische Anwendungen

Für einen Medizintechnikhersteller hat das Leibniz-Institut Diodenlaser im roten Spektralbereich entwickelt. Diese Neuentwicklung für die photodynamische Krebstherapie bietet bei einer Wellenlänge von 650 Nanometern (nm) optische Ausgangsleistungen mit bislang unerreichter Lebensdauer: 500 Milliwatt für Einzellaser und 5 Watt für Laserbarren. Bei der photodynamischen Krebstherapie wird eine lichtempfindliche Substanz in den befallenen Zellen angereichert. Der Wirkstoff wird aktiviert, wenn er mit Laserlicht genau dieser Wellenlänge angestrahlt wird. Durch die selektive Anreicherung und die lokale Beleuchtung wird der exakte Ort der Behandlung bestimmt und kontrolliert. Das reduziert die Nebenwirkungen auf ein Minimum.

Halbleiterlaser aus dem FBH sind klein, leistungsstark, präzise und äußerst zuverlässig. Damit bieten sie optimale Voraussetzungen für kleine und wartungsarme Systeme. Das macht sie für weitere Anwendungen in der Medizintechnik interessant, beispielsweise bei der Wunddesinfektion oder zur Behandlung von Zahnfleischerkrankungen. Dieser Lasertyp eignet sich auch für die Displaytechnologie und soll als hocheffiziente Lichtquelle künftig Lampen in Projektoren ersetzen.

Hintergrundinformationen

Laser für verschiedene Anwendungen

Das FBH entwickelt verschiedene Lasertypen. Je nach den spezifischen Leistungsmerkmalen eignen sie sich für den Einsatz in der Medizintechnik, Materialbearbeitung und der Lasertechnologie bis hin zur Präzisionsmesstechnik.

Die Einzelbreitstreifenlaser und Laserbarren zeichnen sich durch hohe Effizienz und Leistungen mit hervorragender Zuverlässigkeit aus. Für die Wellenlänge von 940 nm liegen die Spitzenleistungen bei 20 Watt für den Einzellaser und 100 Watt für Laserbarren. Mit 73 Prozent Effizienz erreichen sie internationale Rekordwerte.

Rippenwellenleiter-Laser (RW) und Trapezlaser kommen zum Einsatz, wenn neben der hohen optischen Leistung die Brillanz der Laserstrahlung eine entscheidende Rolle spielt. Sie besitzen eine hervorragende Strahlqualität mit nahezu gaußförmiger Feldverteilung und eignen sich unter anderem für Anwendungen in der Medizintechnik und Materialbearbeitung. Bei Wellenlängen von 730 nm bis 1160 nm liefern Trapezlaser Ausgangsleistungen im einstelligen Wattbereich.

Ist eine hohe Wellenlängenstabilität gefragt, wie bei Anwendungen in der Spektroskopie und der Messtechnik, werden Distributed Feedback (DFB) und Distributed Bragg Reflector (DBR) Laser genutzt. Das FBH setzt dazu seine selbst entwickelte, patentierte Schichttechnologie ein. Diese ermöglicht eine extrem hohe Wellenlängenstabilität mit einer Genauigkeit von 1:10-8. Für höhere Leistungen werden hybrid integrierte Systeme aus Oszillator und Verstärker (MOPA – Master Oszillator Power Amplifier) aufgebaut.