04.12.2004 Gruppe 4

Bekämpfung Bekämpfung maligner Krebszellen maligner Krebszellen

durch induzierte durch induzierte SchwingungenSchwingungen

CAD-Kurs bei Prof. Dr. CAD-Kurs bei Prof. Dr. TheuerTheuerGruppe 4Gruppe 4

04.12.2004 2Gruppe 4

Aufbau einer ZelleAufbau einer Zelle Zellkern (Nukleus): Träger der Zellkern (Nukleus): Träger der

ErbinformationenErbinformationen Mitochondrien: Kraftwerke der Mitochondrien: Kraftwerke der

ZelleZelle Golgi-Apparat: Stoffwechsel und Golgi-Apparat: Stoffwechsel und

SyntheseorganellSyntheseorganell Endoplasmatisches Retikulum: Endoplasmatisches Retikulum:

TransportkanäleTransportkanäle Lysosomen: OxidationszentrenLysosomen: Oxidationszentren Vakuole: Regelt den Vakuole: Regelt den

Wasserhaushalt der ZelleWasserhaushalt der Zelle Zellmembran: ZellhülleZellmembran: Zellhülle

04.12.2004 3Gruppe 4

Die gängigsten TherapienDie gängigsten Therapien

ChemotherapieChemotherapie StrahlentherapieStrahlentherapie HormontherapieHormontherapie Operative TumorentfernungOperative Tumorentfernung

04.12.2004 4Gruppe 4

Stand der ForschungStand der Forschung

Ansätze, um Krebszellen zu töten:Ansätze, um Krebszellen zu töten: Tiefenhypothermie (Licht- und Tiefenhypothermie (Licht- und

Wärmetherapie)Wärmetherapie) GentherapieGentherapie Immuntherapie (Aktivierung der Immuntherapie (Aktivierung der

körpereigenen Abwehrreaktionen)körpereigenen Abwehrreaktionen) Chemotherapie mit Hilfe von Chemotherapie mit Hilfe von

CannabinoideCannabinoide Blutversorgung des Tumors abschnürenBlutversorgung des Tumors abschnüren

04.12.2004 5Gruppe 4

ForschungsideeForschungsidee Maligne Zellen haben andere Schwingungs-Maligne Zellen haben andere Schwingungs-

eigenschaften wie gesunde Zelleneigenschaften wie gesunde Zellen

Modernste Ingenieurssimulationen Modernste Ingenieurssimulationen ermöglichen die Untersuchung dieser ermöglichen die Untersuchung dieser EigenschaftenEigenschaften

Es werden tumorspezifische Es werden tumorspezifische Resonanzfrequenzen ermittelt, die eine Resonanzfrequenzen ermittelt, die eine selektive Zerstörung ermöglichenselektive Zerstörung ermöglichen

Durch die Schwingung beschädigt der Durch die Schwingung beschädigt der

Zellkern die Zellmembran, was zum Zellkern die Zellmembran, was zum Absterben der Zelle führtAbsterben der Zelle führt

Die gesunden Zellen werden dabei nicht Die gesunden Zellen werden dabei nicht beschädigtbeschädigt

Dynamisches Verhalten einer

Lymphknoten-Metastasenzelle (LI)

04.12.2004 6Gruppe 4

Piezo-EffektPiezo-Effekt Die heute wichtigsten piezoelektrischen keramischen Die heute wichtigsten piezoelektrischen keramischen

Werkstoffe basieren auf dem oxidischen Mischkristallsystem Werkstoffe basieren auf dem oxidischen Mischkristallsystem Bleizirkonat und Bleititanat, das als Bleizirkonattitanat (PZT) Bleizirkonat und Bleititanat, das als Bleizirkonattitanat (PZT) bezeichnet wird. bezeichnet wird.

Der reziproke Piezoeffekt zeichnet sich durch eine Deformation Der reziproke Piezoeffekt zeichnet sich durch eine Deformation aus, welche sich proportional zu einem äußeren elektrischen aus, welche sich proportional zu einem äußeren elektrischen Feld einstellt, das durch Anlegen einer elektrischen Spannung Feld einstellt, das durch Anlegen einer elektrischen Spannung erzeugt wird. erzeugt wird.

04.12.2004 7Gruppe 4

KonstruktionKonstruktionPflichtenheft : Pflichtenheft : Einhaltung des vorgegebenen DesignsEinhaltung des vorgegebenen Designs Erste Eigenfrequenz möglichst hochErste Eigenfrequenz möglichst hoch sinnvolle Verlegung der elektrischen Leitungen sinnvolle Verlegung der elektrischen Leitungen

durch den Schwingungskörperdurch den Schwingungskörper annehmbare Außenmaße (Dimensionen)annehmbare Außenmaße (Dimensionen) Fertigungstechnisch realisierbarFertigungstechnisch realisierbar Keine Ondulationsschwingungen am SchwingkopfKeine Ondulationsschwingungen am Schwingkopf BeschleunigungssensorBeschleunigungssensor TemperatursensorTemperatursensor SuspensionsmuldeSuspensionsmulde

04.12.2004 8Gruppe 4

Arbeitsschritte / PlanungArbeitsschritte / Planung

1)1) 3-D Catia–Konstruktion der einzelnen Teile im Part Design 3-D Catia–Konstruktion der einzelnen Teile im Part Design und Zusammenbau im Assembly Designund Zusammenbau im Assembly Design

2)2) Schwingungsanalyse durchführen um die Eigenfrequenz Schwingungsanalyse durchführen um die Eigenfrequenz zu bestimmenzu bestimmen

3)3) Anpassung des Schwingungsverhaltens der Vorrichtung Anpassung des Schwingungsverhaltens der Vorrichtung an der elektrischen Resonanzfrequenz der Piezoringe an der elektrischen Resonanzfrequenz der Piezoringe (Steifigkeit)(Steifigkeit)

4)4) Fertigungszeichnung erstellenFertigungszeichnung erstellen

5)5) Externe FertigungExterne Fertigung

6)6) Schwingungstechnische Überprüfung im LaserlaborSchwingungstechnische Überprüfung im Laserlabor

04.12.2004 9Gruppe 4

Unsere Unsere Gruppenkonstruktion Gruppenkonstruktion

04.12.2004 10Gruppe 4

Unsere Unsere Gruppenkonstruktion Gruppenkonstruktion