lu.se

Medicinteknikportalen LABIB

Lunds Tekniska Högskola

Denna sida på svenska This page in English

Mikrostrålegruppen

Ett internationellt sett snabbt växande, expansivt område med stor framtida betydelse är forskning med jonstrålar i gränsskiktet mellan fysik, biologi och medicin. Det spänner över en mängd applikationer från mikro– och nanoanalys, cellreaktioner på grund av bestrålning till tekniken för att behandla cancer med högenergetiska jonstrålar.

Vid mikrostrålelaboratoriet på fysiska institutionen arbetar vi med fokuserade strålar av MeV-joner (protoner, alfapartiklar, deuteroner) inom framförallt två områden relaterade till medicinsk teknik;

  • mikroskopisk kvantitativ imaging (mikroPIXE)
  • extrem lågdosbestrålning av levande celler

Många mikrostrålelaboratorier världen över befinner sig i en fas där de övergår från mikro- till submikrometerkapacitet och öppnar därmed möjligheten till intracellulära, kvantitativa undersökningar. PIXE som är en multielementmetod mäter grundämnen tyngre än Na, är kvantitativ, ”icke-förstörande” och har detektionsgränser lägre än 100 pg för många ämnen. Resultaten kan visas som kvantitativa elementkartor och instrumentet (accelerator + magnetlinser + detektorsystem) kallas bl a nukleär mikrosond eller protonmikroskop.

Dermatologiska projekt

I dermatologiska projekt har vi studerat grundämnes­sammansättningen i human hud och hur den förändras vid tillstånd som psoriasis och atopisk dermatit, irritativa exponeringar. Inom det EU-finansierade projektet NANODERM utrönar vi om nanometerstora partiklar (20-50 nm) av TiO2 kan passera hudbarriären och tränga in i levande vävnad. TiO2 –partiklar används bl a i solskyddskrämer. Hittills kan vi anse att svaret är kanske – under speciella omständigheter.

Mikroskopisk bild av ett hudsnitt där mikrostråleanalys skett inom den röda rektangeln. Färgbilderna under visar koncentrationerna av massa, fosfor,svavel, kalium och titan inom den röda rektangeln. Bilden längst ned till höger visar att Ti (blå fläck) inte tränger in i den levande delen av huden (gult), representerat av fosforfördelningen (Levande celler).

 

 

Lågdosbestrålning

Det andra forskningsfältet utnyttjar enstaka protoner (eller alfapartiklar) som extraheras ut ur vakuumsystemet in i en cellkultur för att selektivt och lokaliserat bestråla enskilda levande celler. Målet är studier av extrem lågdosbestrålning där cellerna efter exponering får leva vidare i kultur och cellskador, mutationer, överlevnad mm studeras  med t ex fluorescensmetoder. Stöd ges av EU projektet CELLION (MC RTN-network).