Impulsive stimulierte Brillouin-Streuung zur Erfassung von mechanischen Messgrößen in der Biomedizin

Die mechanischen Eigenschaften von Geweben werden in der Biomedizin zunehmend als wichtige Bestandteile von pathologischen Prozessen erkannt. Herkömmliche Messtechniken erfordern einen physischen Kontakt zur Probe und können einzelne biologische Zellen nicht auflösen. Vorgeschlagen wird ein Lasermesssystem basierend auf Brillouin-Streuung, einer Wechselwirkung von Schall- und Lichtwellen. Mit der Brillouin Mikroskopie ist eine kontaktlose Messung mit subzellulärer Auflösung möglich. Die Anregung einer akustischen Welle erfolgt durch ein Interferenzstreifenmuster, welches mit einem Kurzpulslaser erzeugt wird. Dabei kommt ein beugungsgitterbasiertes Mach-Zehnder-Interferometer zum Einsatz. Das Brillouin-Lasermesssystem wird in diesem Beitrag vorgestellt und dessen Leistungsparameter werden mit Messungen an dem Modelsystem Hydrogel erläutert.