Minimalinvasiver Bio 3D-Druck mittels endoskopischer Zwei-Photonen-Lithographie

Minimalinvasive endoskopische Chirurgie ermöglicht eine gewebeschonende Reparatur von Organschäden auf der Mikrometerskala. Eine additive 3D-Druck-Technologie, die derartige Gewebereparaturen mit einer Auflösung auf zellulärer Ebene erlaubt, ist die Zwei-Photonen-Lithographie (2PL). Übliche 2PL-Systeme sind jedoch deutlich zu groß für diesen Einsatz, weshalb ein neuartiges, minimalinvasiv-endoskopisches System entwickelt wird. Unser Ansatz besteht darin, einen externen fs-Laser ortsaufgelöst durch eine optische Faser bis an den Behandlungsort im Körper zu leiten, wo die zur Gewebereparatur benötigten Strukturen direkt in einem biokompatiblen Photolack hergestellt werden. Dazu befindet sich auf der Faser ein Schreib- und Beobachtungsobjektiv, welches aufgrund seiner geringen Größe selbst über einen 2PL-Prozess hergestellt wird. Trotz des stark begrenzten Bauraums für das Schreibobjektiv muss eine hohe numerische Apertur bei weitestgehend korrigierten Aberrationen erreicht werden, sowie das Schreibobjektiv gegenüber der Umgebungsflüssigkeiten agedichtet sein. Dieser Beitrag befasst sich vordergründig mit Design und Herstellung des Schreib- und Beobachtungsobjektivs.