Nachrichten aus dem Jahresbericht 2009

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Projekts „Bernstein Fokus Neurotechnolo­gie“ soll der Einfluss neuronaler Ströme auf das Magnetresonanzsignal im niedrigen Feld untersucht werden. Mit diesem Ziel ...

In einer aktuellen Ergänzung zum Leitfaden für die Messunsicherheitsbestimmung in der Metrologie wird ein Monte Carlo Verfahren zur numerischen Berechnung von Messunsicherheiten eingeführt. Um den numerischen Aufwand dieses Verfahrens ...

Die jüngst begonnene Entwicklung von Verfahren zur Bestimmung von Messunsicherheiten für die Analyse dynamischer Messungen wurde erfolgreich fortgesetzt. 2009 ist ein aktuelles Verfahren ...

Der „Guide to the Expression of uncertainty in measurement (GUM)“ regelt die Bestimmung von Messunsicherheiten in der Metrologie. 2008 wurde hierzu eine Ergänzung (GUM-S1) herausgegeben, in der ein numerisches Monte Carlo Verfahren zur Berechnung von Messunsicherheiten beschrieben wird. Inwieweit dieses Verfahren ...

Die scatterometrischen Messverfahren der PTB ermöglichen eine indirekte Messung kritischer Strukturgrößen von lithografischen Masken mit einer Genauigkeit im Nanometerbereich. Um den Einfluss der Schwankung von Modellparametern ...

Die Kenntnis über die Ausbreitung und Durchmischung fluider Strahlen mit unterschiedlichen Bestandteilen hat insbesondere für die Begrenzung von Schadstoffkonzentrationen und die Vermeidung explosiver Gasgemische im Explosionsschutz grundlegende Bedeutung. Ausgehend von den Navier-Stokes-Gleichungen ...

Im Rahmen der vom JCGM/BIPM eingerichteten ad hoc Gruppe „Measurement Software“ ist in Zusammenarbeit von PTB und NPL ein risiko-orientierter Ansatz zur Entwicklung und Bewertung metrologischer Software entwickelt worden. ...

Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist in der Medizin ein etabliertes Verfahren für die nichtinvasive Diagnostik. Aufgrund der intrinsisch niedrigen Nachweisempfindlichkeit wird routinemäßig der hohe Wassergehalt der Weichteilgewebe ...

Nach rund fünfjähriger Vorbereitungszeit war es am 21. Januar 2009 so weit: in einem feierlichen Festakt durchschnitt Bundesbildungsministerin Prof. Annette Schavan symbolisch das blaue Band und eröffnete damit die Berliner Ultrahochfeld-Facility. Die neue Einrichtung auf dem MDC-Campus in Berlin Buch ...

Ende einer Ära für die Medizinphysik in der PTB: nach 14 Jahren wurde der erste Magnetresonanztomograph (MRT) des Hauses, ein Ganzkörper-Scanner vom Typ Bruker Medspec 30/100, außer Betrieb genommen. Mit dieser Maschine hatte das Forschungsfeld MRT an der PTB seinen Anfang genommen ...

Am neuen Berliner 7-Tesla-Kernspintomographen (7T-MRT) wurden bereits sechs Monate nach Inbetriebnahme die ersten Herzbilder aufgenommen. Die durch Herzschlag, Atmung und große Blutflüsse ...

Räumlich selektive Anregung ist eine der spannendsten, neueren Entwicklungen in der Magnetresonanztomographie. Insbesondere zur Bekämpfung bestimmter Bildartefakte in der Ultrahochfeld-MRT ...

Im Rahmen des Forschungsvorhaben ultraMEDIS ist es in der AG 8.11 gelungen, kleinste unfreiwillige Kopfbewegungen, verursacht z. B. durch Atmung und Herzschlag, mittels Ultrabreitband (UWB)-Radar verfolgen zu können. Das Forschungsvorhaben ultraMEDIS ...

Die Protonen-Magnetresonanzspektroskopie ermöglicht die nichtinvasive Bestimmung von Metabolitkonzentrationen im menschlichen Gehirn. In einer Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Berliner Charité ...

Therapeutisch wirksames Genmaterial kann mit Hilfe von Viren in Zielzellen eingeschleust werden. In einer Studie der Universität Bonn wurde untersucht, wie die Effizienz dieses Gentransfers unter klinisch relevanten Versuchsbedingungen mit Hilfe von magnetischen Nanopartikeln gesteigert werden kann. Die Viren wurden an die   Nanopartikel gekoppelt ...

In dieser von der DFG geförderten interdisziplinären klinischen Forschergruppe arbeiten Arbeitsgruppen der Radiologie, der kardiovaskulären Medizin und den Neurowissenschaften aus der Charité mit Physikern der PTB zusammen. Ziel ist, mit dem Einsatz einer besonderen Variante von Kontrastmitteln ...

Die Kombination von DC-Magnetenzephalographie (DC-MEG) und zeitaufgelöster Nahinfrarospektroskopie (NIRS) erlaubt es, neuronale und vaskuläre Antworten auf z.B. motorische Stimulation simultan zu messen und die neurovaskulare Kopplung zu untersuchen. In Fortsetzung früherer gemeinsamer Arbeiten mit der Charité im Rahmen des Berlin NeuroImaging Centers ...

Die zeitaufgelöste Nahinfrarotbildgebung ermöglicht die Beobachtung der Passage eines Kontrastmittel-Bolus direkt am Kortex von Schlaganfallpatienten. Wie eine derzeit durchgeführte Studie in Zusammenarbeit mit der Charité und dem Centrum für Schlaganfallforschung Berlin (CSB) zeigt ...

Im Rahmen einer klinischen Studie an der Charité Berlin wurde ein von der PTB entwickeltes Bildgebungsverfahren zur Erkennung von Brustkrebs erprobt, bei dem mit Hilfe eines Kontrastmittels die Permeabilität der Blutgefäße im Tumor zur Unterscheidung zwischen Karzinomen und gutartigen Läsionen ausgenutzt wird. Durch die starke Bindung ...

Die Verwendung fluoreszierender Kontrastmittel für die medizinische Bildgebung ist ein viel versprechender Ansatz, der in der PTB seit einigen Jahren in verschiedenen Bereichen wie dem Nachweis rheumatischer Erkrankungen, der optische Mammographie oder dem Schlaganfallmonitoring erprobt wird. Ein wesentliches Ziel ...

Im Rahmen einer Kooperation mit dem Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) und dem neuen Zentrum für experimentelle und klinische Forschung (ECRC) in Berlin hat die PTB Forschungsarbeiten fortgesetzt, die aktuell durch die Wilhelm-Sander-Stiftung über zwei Jahre gefördert werden. Schwerpunkt des Projektes ...

Seit einigen Jahren nimmt die PTB an Ringversuchen zur Zellzählung im Liquor teil. Das Ziel dieser Experimente ist die Übertragung der Messverfahren, die zur Referenzwertbestimmung von Erythrozyten und Leukozyten im Rahmen des Kleinen Blutbildes eingesetzt werden, auf die Zellzählung im Liquor. Die Konzentrationen der Leukozyten und Erytrozyten ...

Das von der Investitionsbank Berlin (IBB) geförderte und vom Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE) kofinanzierte Projekt zur Erarbeitung von Grundlagen bei der Fertigung und Anwendung mikrostrukturierter Durchflusszytometer wurde erfolgreich abgeschlossen. Die in Kooperation mit dem Fachgebiet Mikro- und Feingeräte der TU Berlin ...

In Vorbereitung der Umsetzung des Bundesverfassungsgerichtsurteils zu Wahlgeräten ist eine vergleichende Untersuchung bekannter Wahlgerätekonzepte durchgeführt worden. Die Ergebnisse ...

Ein modernes Verfahren zur Sicherstellung der Integrität und Authentizität von Software, das auf der Nutzung elektronischer Signaturen basiert, steht in der PTB zur Anwendung bereit.  Damit kann ...

Im Rahmen des BMWi-gefördeten Vorhabens INSIKA ist die Entwicklung eines Verfahrens abgeschlossen worden, mit dem Mess- und Kassendaten zuverlässig durch Prüfinstanzen verifiziert werden können. Das Verfahren basiert auf ...

Für die in zunehmendem Umfang mit Linux- und Windows-Rechnern ausgestatteten Messgeräte ist eine Prüfstrategie entwickelt worden, um den besonderen Herausforderungen in nachvollziehbarer Form gerecht zu werden. Dazu sind ...

Im Zusammenhang mit einem Erlass des Bundeswirtschaftsministeriums war es erforderlich geworden, die technische Richtlinie für Geldspielgeräte grundlegend zu überarbeiten. Diese Überarbeitung sowie ...

Mit Hilfe von Computersimulationen ist es möglich, lebensbedrohliche Arrhythmien des Herzschlages zu modellieren und mathematisch zu analysieren. Insbesondere das sogenannte T-Wellen-Alternans, eine Periodenverdopplung des Herzrhythmus und ein wichtiger klinischer Risikoindikator für Herzpatienten ist ausführlich untersucht worden.   In einer Kooperation mit der Polytechnischen Universität von...

Die Modellierung von nichtlinearen Evolutionsgleichungen in räumlich heterogenen Systemen ist relevant für viele biologische Systeme, z. B. für die Erregungsausbreitung im Herzmuskel. Im Rahmen eines Projektes des Sonderforschungsbereich 555 ,,Komplexe Nichtlineare Prozesse´´ wurden Formeln für effektive Diffusionskoeffizienten und effektive Reaktionsraten in heterogenen Medien analytisch...

Im Rahmen eines von der DFG geförderten und gemeinsam mit der TU-Berlin (Prof. Orglmeister) durchgeführten Projekts wurde 2009 eine neue Methodik für die räumliche Trennung abhängiger Quellsignale im MEG entwickelt. Das Verfahren ist insbesondere ...

Im Januar 2009 ist in der Berliner Ultrahochfeld-Einrichtung am Max-Delbrück-Centrum (MDC) für Molekulare Medizin in Berlin-Buch ein 7-Tesla-Magnetresonanztomograph (7-T-MRT) in Betrieb gegangen. Die Einrichtung, an der neben dem MDC auch die Charité – Universitätsmedizin Berlin, das Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) und die PTB beteiligt sind, ist der translationalen...

Bei der Röntgenmammographie werden häufig auch gutartige Veränderungen in der Brust fälschlich als hochgradig suspekt eingestuft. Daher werden neue bzw. zusätzliche bildgebende Verfahren benötigt, die eine bessere Unterscheidung ...

Magnetische Nanopartikel werden inzwischen häufig als Kontrastmittel in der Magnetresonanzbildgebung eingesetzt. Neben der medizinischen Diagnostik gibt es auch Ansätze zur Anwendungen in der Therapie. Dabei wird die Wechselwirkung ...

Die im Rahmen eines von der Investionsbank Berlin (IBB) geförderten und mit EU-Mitteln kofinanzierten Projektes zur Früherkennung von Rheuma in Kooperation mit der mivenion GmbH und den Helios Kliniken durchgeführte klinische Studie wurde erfolgreich abgeschlossen. Dazu wurden 30 Probanden und 60 Patienten ...

Rheumatoide Arthritis (RA) ist eine entzündliche systemische Erkrankung, die ca. 1% der Bevölkerung erfasst. Zur Versorgung des entzündeten, schnell wachsenden Gewebes werden neue Gefäße gebildet (Angiogenese). Ein etablierter Angiogenese-Marker ...

Im Rahmen eines MNPQ-Projektes in Zusammenarbeit mit der Medisynthana Diagnostics GmbH & Co. KG wurden Arbeiten zur Validierung der AHD-Methode als verbessertes Routine- und neues Referenzverfahren zur Bestimmung der Hämoglobin-Konzentration in Blut aufgenommen. Ziel ist der Nachweis ...

Fluoreszenz Korrelations-Spektroskopie (FCS), ist eine Methode zur Untersuchung lokaler Fluktuationen von Molekülen und ihrer dynamischen Eigenschaften wie z.B. Diffusion. Gewöhnlicher Weise werden dazu Fluktuationen ...

Ein neues optisches Referenzsystem für die Ebenheitsmessung in der Arbeitsgruppe Form- und Wellenfrontmetrologie (4.21) wurde mittels virtueller Experimente validiert. Mit dem Ebenheitsreferenzsystem, das auf deflektometrischen Messverfahren basiert, sollen ...

Die Bestimmung charakteristischer Kenngrößen ultra-schneller Sampling-Oszilloskope anhand von Kalibriermessungen erfordert die Verwendung mathematischer Verfahren wie Entfaltungsalgorithmen und Monte Carlo Methoden. Ein hierfür in der Arbeitsgruppe Terahertz-Optik (2.54) ...

Dynamische Kraftsignale werden mit hochdynamischen Kraftaufnehmern gemessen. Trotzdem wird die Dynamik der Messung immer von der Messkette Krafteinleitung und Kraftaufnehmer bestimmt. Die Krafteinleitung hängt von ...

Der erfolgreiche Einsatz magnetischer Nanopartikel als Träger von Wirkstoffen in der Medizin erfordert die genaue quantitative Kenntnis ihrer Verteilung im Gewebe. Die Charakterisierung der Partikelverteilungen ...

Die Entwicklung von hochempfindlichen atomaren Magnetometern hat in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht. Beim National Institute of Standards in Technology / USA (NIST) wurden optische Mikromagnetometer entwickelt  ...

Gegenwärtig gibt es im Bereich der Zählersysteme neue technische Ansätze, die Informations- und Kommunikationstechnik nicht mehr nur als willkommene Ergänzung der Zählerfunktion anzusehen, sondern ihre Funktionalität basierend auf der Kommunikationsinfrastruktur neu zu definieren. Die Entwicklung reicht bereits bis in den Bereich ...

In der Halbleitertechnik und anderen modernen Technologiefeldern werden derzeit immer kleinere Strukturen eingesetzt. Damit können neue Produkte entwickelt oder der Gebrauchswert ...

Im National Institute of Standards and Technology / USA (NIST) wurden hochempfindliche atomare micro-Magnetometer entwickelt, die auf der Technologie miniaturisierter Atomuhren basieren. Ein solches micro-Magnetometer des NIST ...