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Tumorbehandlung vereinfachen

Tumorbehandlung vereinfachen
author:

Sandra Wiebe

source:

KIT Presse

Date: 19.08.2015

Eine Strahlentherapie bei Krebs ist für den Erkrankten körperlich belastend. Vom Radiologen verlangt sie äußerste Präzision, um das gesamte Tumorgewebe zu zerstören und gleichzeitig das umliegende gesunde Gewebe zu schonen. Der Patient darf sich während der Behandlung nicht bewegen und muss in mehreren Sitzungen jedes Mal dieselbe Position einnehmen. Eine speziell angepasste Maske hilft dabei. Allerdings empfinden viele Patienten sowohl das Anfertigen der Maske direkt am Körper als auch das Tragen als sehr unangenehm. Mit einer neuartigen Fixierungsmaske möchte Roland Unterhinninghofen vom KIT dieses Problem lösen. „Ein 3D-Drucker erstellt sie passgenau für einen bestimmten Patienten. Wir berechnen die Maske aus Daten von MRT- oder CT-Bildaufnahmen“, erklärt der Ingenieur vom Institut für Anthropomatik und Robotik. „Der Vorteil für den Patienten ist, dass das Herstellen der Maske für ihn berührungslos erfolgt und Augen, Ohren, Nase und Mund automatisch frei bleiben.“ Das Verfahren ist für die Betroffenen angenehmer und erlaubt eine genaue Fixierung. Unterhinninghofen ist mit seinem Projekt „Accuraform“ für den Innovationspreis der TechnologieRegion Karlsruhe NEO2015 nominiert. Der Gewinner wird am 13. Oktober bekanntgegeben.

Kristallisierung von Eiscreme

Wer greift bei den hochsommerlichen Temperaturen nicht gerne ins Tiefkühlfach? Nur blöd, wenn die Eiscreme kristallisiert ist und nicht mehr so lecker schmeckt. Doch wie kommt es dazu und was kann man dagegen machen? „Eiskristalle entstehen natürlich schon bei der Herstellung. Allerdings sind sie da noch sehr klein, 20-30 Mikrometer, und deshalb nicht zu schmecken. Es gibt sowohl kleinere als auch größere Kristalle. Die kleinen wollen kleiner werden und geben Wasser ab, die größeren wollen größer werden und nehmen das Wasser auf“, erklärt Volker Gaukel vom Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik des KIT. „Diesen Vorgang nennt man Rekristallisationsprozess. Bei einer Größe von 50 Mikrometern hat man dann das wässrige, eisige Mundgefühl.“ Bei niedriger Temperatur und wenig Temperaturschwankungen geht der Prozess langsamer vonstatten. Die unterbrochene Kühlung beim Kauf der Eiscreme und jedes Öffnen des Gefrierschranks wirken sich aber auf die Temperatur aus – und somit negativ auf die Eiskristallstruktur. „Um das Wachsen der Kristalle zu verhindern, gibt es auch Zusatzstoffe, die sich an die Eiskristalloberfläche binden und dadurch die ‚Wanderung' des Wassers beeinflussen und auch stoppen können“, sagt der Lebensmittelverfahrenstechniker Gaukel. Ein Beispiel für solche Zusatzstoffe seien „Antigefrierproteine“, die man bislang z. B. aus dem Blut von antarktischen Fischen gewinnt oder gentechnisch herstellen muss. Beide Prozesse sind aufwendig und teuer. Daher forschen die Wissenschaftler des KIT an günstigen alternativen Zusatzstoffen, die vergleichbare Eigenschaften aufweisen.

Energieeffiziente Stadtplanung

Wie funktioniert eigentlich langfristige und nachhaltige Stadtplanung? Wie können das auch kleine Gemeinden umsetzen? Die Architekten des Fachgebiets Building Lifecycle Management (BLM) des KIT arbeiten an Lösungen zu diesen Fragen. Das Problem dabei ist, dass es oft keine energetisch relevanten Daten der Ausgangssituation gibt, zum Beispiel wie viele Dächer für Solaranlagen geeignet sind oder welche öffentlichen Gebäude in nächster Zeit saniert werden können. Ein vom BLM entwickeltes virtuelles Stadtmodell soll diese Daten erfassen, um sie dann allen Einheiten, die an der Städteplanung beteiligt sind, geschlossen zur Verfügung zu stellen. Um diese erste Analyse der Ausgangssituation zu unterstützen, hat das BLM 50 Kennwerte zusammengestellt, welche die kommunale Energieeffizienz darstellen. Darunter fallen unter anderem der Energie- und Ressourcenverbrauch wie Strom- und Gasverbrauch, aber auch lokale Rahmenbedingungen wie Einwohnerzahl und Sonnenstunden. „Diese Daten sollen den Gemeinden helfen, einschätzen zu können, wo sie in Sachen Energieeffizienz stehen. Dann können wir Zielwerte setzen und ein energetisches Leitbild für die Zukunft erstellen“, sagt die Bauinformatikerin Petra von Both, Leiterin des BLM. Der Großteil der Forschung soll dazu dienen, den Prozess für Planer und Bauherren zu erleichtern. Das Ziel ist, ein gut vernetztes Gesamtkonzept zu schaffen.