Zusammenfassung
Die konfokale Brillouin-Spektroskopie stellt ein Messverfahren dar, mit dessen Hilfe
es möglich ist, die rheologischen Eigenschaften von Materialien non-invasiv zu bestimmen.
Ihre Anwendung in der Augenheilkunde kann die Möglichkeit bieten, in vivo die Verformungseigenschaften
transparenter biologischer Gewebeabschnitte wie Hornhaut oder Augenlinse ortsaufgelöst
zu ermitteln. Dies scheint hinsichtlich der aktuellen Presbyopieforschung ein vielversprechender
Ansatz. Durch die ortsaufgelöste Erfassung der viskoelastischen Eigenschaften der
Augenlinse ist ein besseres Verständnis des natürlichen Alterungsprozesses der Linse
sowie der Einflüsse unterschiedlicher Linsentrübungen auf deren Steifigkeit zu erwarten.
Aus den gewonnenen spektralen Daten kann zusätzlich auf die relativen Proteinkonzentrationen,
den relativen Brechungsindexverlauf sowie den relativen Dichteverlauf innerhalb des
Linsengewebes geschlossen werden. Das Prinzip der konfokalen Brillouin-Mikroskopie
auf Grundlage der spektralen Auswertung spontaner Brillouin-Streusignale unter Verwendung
hochauflösender dispersiver Bauelemente wird vorgestellt. Eigene In-vitro-Messergebnisse
an tierischen und menschlichen Linsen werden präsentiert und hinsichtlich ihrer rheologischen
Aussagekraft bewertet. Diese Daten werden bekannten Forschungsergebnissen gegenübergestellt.
Abstract
The confocal Brillouin spectroscopy is an innovative measurement method that allows
the non-invasive determination of the rheological properties of materials. Its application
in ophthalmology can offer the possibility to determine in-vivo the deformation properties
of sections of transparent biological tissue such as the cornea or eye lens with spatial
resolution. This seems to be a promising approach concerning current presbyopia research.
Due to the spatially resolved detection of the viscoelastic lens properties, a better
understanding of the natural aging process of the lens and the influences of different
lens opacities on the stiffness is expected. From the obtained spectral data the relative
protein levels, the relative refractive index profile and the relative density profile
within the lens tissue can be derived in addition. A measurement set-up for confocal
Brillouin microscopy based on spectral analysis of spontaneous Brillouin scattering
signals by using a high-resolution dispersive device is presented. First in-vitro
test results on animal and human lenses are presented and evaluated concerning their
rheological significance. These data are compared with known research results.
Schlüsselwörter Katarakt - Presbyopie - Augenlinse
Key words Cataract - presbyopia - eye lens
