Biomedizinische Technik

Quelle: Peiman Shahbeigi-Roodposhti und Sina Shahbazmohamadi, Biomedical Engineering Department, University of Connecticut, Storrs, Connecticut Optische Mikroskope gibt es schon seit Jahrhunderten, und obwohl sie vor Jahrzehnten ihre theoretische Auflösungsbeschränkung erreicht enden, haben neue Geräte und Techniken, wie konfokale und digitale Bildverarbeitung, neue Nischen im Bereich der optischen Imaging. Die besten optischen Mikroskope haben in der Regel eine Auflösung von bis zu 200 nm...

Quelle: Peiman Shahbeigi-Roodposhti und Sina Shahbazmohamadi, Biomedical Engineering Department, University of Connecticut, Storrs, Connecticut Ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) ist ein Instrument, das einen Elektronenstrahl verwendet, um leitfreie Abbilder zu bilden und leitfähige Materialien in einem Vakuum zu charakterisieren. Analog dazu ist ein Elektronenstrahl zum SEM als Licht für das optische Mikroskop. Der Unterschied besteht darin, dass das Elektronenmikroskop Bilder mit viel...

Quelle: Peiman Shahbeigi-Roodposhti und Sina Shahbazmohamadi, Biomedical Engineering Department, University of Connecticut, Storrs, Connecticut Nanopartikel wurden zunehmend in der Forschung zur gezielten Medikamentenabgabe und kontrollierten Freisetzung von Arzneimitteln eingesetzt. Während die meisten dieser Partikel aufgrund ihrer Biokompatibilität als polymere oder liposomale Partikel entwickelt wurden, gibt es in der aktuellen Forschung einen Trend zur Verwendung von metallischen und...

Quelle: Amelia R. Adelsperger, Evan H. Phillips und Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana Hochfrequente Ultraschallsysteme werden verwendet, um hochauflösende Bilder zu erfassen. Hier wird der Einsatz eines hochmodernen Systems demonstriert, um die Morphologie und Hämodynamik kleiner pulsatiler Arterien und Venen, die bei Mäusen und Ratten vorkommen, abzubilden. Ultraschall ist eine relativ kostengünstige, tragbare und vielseitige...

Quelle: Hannah L. Cebull1, Arvin H. Soepriatna1, John J. Boyle2 und Craig J. Goergen1 1 Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana 2 Mechanical Engineering & Materials Science, Washington University in St. Louis, St Louis, Missouri Das mechanische Verhalten von Weichgeweben wie Blutgefäßen, Haut, Sehnen und anderen Organen wird stark durch ihre Zusammensetzung von Elastin und Kollagen beeinflusst, die Elastizität und Festigkeit bieten. Die...

Quelle: Gurneet S. Sangha und Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana Die Photoakustische Tomographie (PAT) ist eine aufkommende biomedizinische Bildgebungsmodalität, die lichterzeugte akustische Wellen nutzt, um kompositorische Informationen aus Geweben zu erhalten. PAT kann verwendet werden, um Blut- und Lipidkomponenten abzubilden, was für eine Vielzahl von Anwendungen nützlich ist, einschließlich Kardiovaskulär- und...

Quelle: Frederick W. Damen und Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana In diesem Video wird gezeigt, dass hochfeldige, kleinbohrige Magnetresonanztomographie (MRT) mit physiologischer Überwachung gated cine Loops des murinen Herz-Kreislauf-Systems erfasst. Dieses Verfahren bietet eine Grundlage für die Beurteilung der linksventrikulären Funktion, die Visualisierung von Gefäßnetzwerken und die Quantifizierung der Bewegung von Organen...

Quelle: Joseph C. Muskat, Vitaliy L. Rayz, und Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana Das Ziel dieses Videos ist es, die jüngsten Fortschritte von Computational Fluid Dynamic (CFD) Simulationen basierend auf patienten- oder tierspezifischen Vaskulaturen zu beschreiben. Hier wurden themenbasierte Gefäßsegmentierungen geschaffen und mit einer Kombination aus Open-Source- und kommerziellen Werkzeugen eine hochauflösende numerische...

Quelle: Arvin H. Soepriatna1, Kelsey A. Bullens2, und Craig J. Goergen1 1 Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana 2 Institut für Biochemie, Purdue University, West Lafayette, Indiana Die Nahinfrarotfluoreszenz-Bildgebung (NIRF) ist eine aufregende optische Technik, bei der fluoreszierende Sonden komplexe biomolekulare Baugruppen in Geweben visualisiert werden. NIRF-Bildgebung hat gegenüber herkömmlichen bildgebenden Verfahren zur nichtinvasiven...

Quelle: Hamna J. Qureshi und Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana Hier werden die wichtigsten Ähnlichkeiten und Unterschiede der nichtinvasiven Blutdruckmesstechniken zwischen Menschen und Nagetieren aufgezeigt und die technischen Prinzipien untersucht, die den Blutdruck bestimmen. Diskutiert werden auch die Prinzipien, die die aktuelle Manschettentechnologie regeln, um systolische und diastolische Drücke zu erwerben. Kommerziell...

Quelle: Peiman Shahbeigi-Roodposhti und Sina Shahbazmohamadi, Biomedical Engineering Department, University of Connecticut, Storrs, Connecticut Ein Elektrokardiograph ist ein Graph, der durch elektrische Potentialveränderungen zwischen Elektroden aufgezeichnet wird, die auf den Oberkörper eines Patienten gelegt werden, um die Herzaktivität zu demonstrieren. Ein EKG-Signal verfolgt herzrhythmusstörungen und viele Herzkrankheiten, wie z. B. schlechte Durchblutung des Herzens und strukturelle...

Quelle: Peiman Shahbeigi-Roodposhti und Sina Shahbazmohamadi, Biomedical Engineering Department, University of Connecticut, Storrs, Connecticut Seit über 4000 Jahren werden Nähte als medizinische Intervention verwendet. Die frühesten Aufzeichnungen deuten darauf hin, dass Leinen das Biomaterial der Wahl war. Catgut, das heute noch in Gebrauch ist, wurde Berichten zufolge um 150 n. Chr. zur Behandlung von Gladiatoren verwendet. Heute gibt es zahlreiche Materialien, die für Nähte verwendet werden.

Quelle: Peiman Shahbeigi-Roodposhti und Sina Shahbazmohamadi, Biomedical Engineering Department, University of Connecticut, Storrs, Connecticut Es ist eine wenig bekannte Tatsache, dass die Entdeckung und (unbeabsichtigte) Verwendung von Röntgenstrahlen den ersten Nobelpreis für Physik überhaupt erhielt. Das berühmte Röntgenbild der Hand von Dr. Röntgens Frau aus dem Jahr 1895, das Schockwellen durch die wissenschaftliche Gemeinschaft schickte, sieht aus wie die meisten modernen...

Quelle: Lindsey K. Lepley1,2, Steven M. Davi1, Timothy A. Butterfield3,4 und Sina Shahbazmohamadi5, 1 Institut für Kinesiologie, University of Connecticut, Storrs, CT; 2 Department of Orthopaedic Surgery, University of Connecticut Health Center, Farmington, CT; 3 Department of Rehabilitation Sciences, University of Kentucky, Lexington, KY; 4 Center for Muscle Biology, Department of Physiology, University of Kentucky, Lexington, KY; 5 Biomedical Engineering Department, University of Connecticut,...

Quelle: Alycia G. Berman, James A. Schaber und Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana Hier zeigen wir die Grundlagen der Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie/Computertomographie (SPECT/CT)-Bildgebung mit Mäusen. Die Technik besteht darin, ein Radionuklid in eine Maus zu injizieren, das Tier zu bebildern, nachdem es im ganzen Körper verteilt wurde, und dann die produzierten Bilder zu rekonstruieren, um einen volumetrischen...