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04.12.2004 Gruppe 4 Bekämpfung maligner Krebszellen durch induzierte Schwingungen CAD-Kurs bei Prof. Dr. Theuer Gruppe 4.

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1 Gruppe 4 Bekämpfung maligner Krebszellen durch induzierte Schwingungen CAD-Kurs bei Prof. Dr. Theuer Gruppe 4

2 Gruppe 4 Aufbau einer Zelle Zellkern (Nukleus): Träger der Erbinformationen Zellkern (Nukleus): Träger der Erbinformationen Mitochondrien: Kraftwerke der Zelle Mitochondrien: Kraftwerke der Zelle Golgi-Apparat: Stoffwechsel und Syntheseorganell Golgi-Apparat: Stoffwechsel und Syntheseorganell Endoplasmatisches Retikulum: Transportkanäle Endoplasmatisches Retikulum: Transportkanäle Lysosomen: Oxidationszentren Lysosomen: Oxidationszentren Vakuole: Regelt den Wasserhaushalt der Zelle Vakuole: Regelt den Wasserhaushalt der Zelle Zellmembran: Zellhülle Zellmembran: Zellhülle

3 Gruppe 4 Die gängigsten Therapien Chemotherapie Chemotherapie Strahlentherapie Strahlentherapie Hormontherapie Hormontherapie Operative Tumorentfernung Operative Tumorentfernung

4 Gruppe 4 Stand der Forschung Ansätze, um Krebszellen zu töten: Tiefenhypothermie (Licht- und Wärmetherapie) Tiefenhypothermie (Licht- und Wärmetherapie) Gentherapie Gentherapie Immuntherapie (Aktivierung der körpereigenen Abwehrreaktionen) Immuntherapie (Aktivierung der körpereigenen Abwehrreaktionen) Chemotherapie mit Hilfe von Cannabinoide Chemotherapie mit Hilfe von Cannabinoide Blutversorgung des Tumors abschnüren Blutversorgung des Tumors abschnüren

5 Gruppe 4 Forschungsidee Maligne Zellen haben andere Schwingungs- eigenschaften wie gesunde Zellen Maligne Zellen haben andere Schwingungs- eigenschaften wie gesunde Zellen Modernste Ingenieurssimulationen ermöglichen die Untersuchung dieser Eigenschaften Modernste Ingenieurssimulationen ermöglichen die Untersuchung dieser Eigenschaften Es werden tumorspezifische Resonanzfrequenzen ermittelt, die eine selektive Zerstörung ermöglichen Es werden tumorspezifische Resonanzfrequenzen ermittelt, die eine selektive Zerstörung ermöglichen Durch die Schwingung beschädigt der Zellkern die Zellmembran, was zum Absterben der Zelle führt Durch die Schwingung beschädigt der Zellkern die Zellmembran, was zum Absterben der Zelle führt Die gesunden Zellen werden dabei nicht beschädigt Die gesunden Zellen werden dabei nicht beschädigt Dynamisches Verhalten einer Lymphknoten-Metastasenzelle (LI)

6 Gruppe 4 Piezo-Effekt Die heute wichtigsten piezoelektrischen keramischen Werkstoffe basieren auf dem oxidischen Mischkristallsystem Bleizirkonat und Bleititanat, das als Bleizirkonattitanat (PZT) bezeichnet wird. Die heute wichtigsten piezoelektrischen keramischen Werkstoffe basieren auf dem oxidischen Mischkristallsystem Bleizirkonat und Bleititanat, das als Bleizirkonattitanat (PZT) bezeichnet wird. Der reziproke Piezoeffekt zeichnet sich durch eine Deformation aus, welche sich proportional zu einem äußeren elektrischen Feld einstellt, das durch Anlegen einer elektrischen Spannung erzeugt wird. Der reziproke Piezoeffekt zeichnet sich durch eine Deformation aus, welche sich proportional zu einem äußeren elektrischen Feld einstellt, das durch Anlegen einer elektrischen Spannung erzeugt wird.

7 Gruppe 4 Konstruktion Pflichtenheft : Einhaltung des vorgegebenen Designs Einhaltung des vorgegebenen Designs Erste Eigenfrequenz möglichst hoch Erste Eigenfrequenz möglichst hoch sinnvolle Verlegung der elektrischen Leitungen durch den Schwingungskörper sinnvolle Verlegung der elektrischen Leitungen durch den Schwingungskörper annehmbare Außenmaße (Dimensionen) annehmbare Außenmaße (Dimensionen) Fertigungstechnisch realisierbar Fertigungstechnisch realisierbar Keine Ondulationsschwingungen am Schwingkopf Keine Ondulationsschwingungen am Schwingkopf Beschleunigungssensor Beschleunigungssensor Temperatursensor Temperatursensor Suspensionsmulde Suspensionsmulde

8 Gruppe 4 Arbeitsschritte / Planung 1)3-D Catia–Konstruktion der einzelnen Teile im Part Design und Zusammenbau im Assembly Design 2)Schwingungsanalyse durchführen um die Eigenfrequenz zu bestimmen 3)Anpassung des Schwingungsverhaltens der Vorrichtung an der elektrischen Resonanzfrequenz der Piezoringe (Steifigkeit) 4)Fertigungszeichnung erstellen 5)Externe Fertigung 6)Schwingungstechnische Überprüfung im Laserlabor

9 Gruppe 4 Unsere Gruppenkonstruktion

10 Gruppe 4 Unsere Gruppenkonstruktion


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