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

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Das interdisziplinäre Forschungsfeld des „Tissue Engineering“ (TE) vereint Methoden aus Biologie, Medizin und Ingenieurswissenschaften, um zellbasierte Ansätze zur Wiederherstellung oder Verbesserung der Funktion geschädigter Organe oder Gewebe zu entwickeln. Hierbei werden Zellen aus Spendergewebe extrahiert, kultiviert und für die Implantation modifiziert. Ein zentraler Aspekt ist die Sicherstellung der Produktqualität, wobei optische Messverfahren, wie die Optische Kohärenztomographie (OCT), zur zerstörungsfreien Prüfung eingesetzt werden. Diese Technologie ermöglicht die Erstellung hoch aufgelöster Schnittbilder von streuenden Materialien. Die Arbeit untersucht die Anwendbarkeit der OCT zur Überwachung des Kultivierungsprozesses im Tissue Engineering, insbesondere am Beispiel künstlicher Hautmodelle. Zunächst wird ein Systemkonzept zur Produktionsüberwachung entwickelt, gefolgt von Grundlagenuntersuchungen zur Messbarkeit dieser Gewebe mittels OCT. Abschließend wird ein Bildgebungssystem realisiert und untersucht, das aus einem OCT-Gerät und einer proximal scannenden Fasersonde besteht. Dieses System ermöglicht Messungen unter widrigen Bedingungen, wie in einer Brutschrankumgebung, und trägt zur Optimierung des TE-Prozesses bei.