Eine enge und strategisch gewachsene Kooperation zwischen der Universitätsmedizin Rostock, damit auch dem Department Life, Light & Matter der Universität Rostock und dem Max Delbrück Center Berlin trägt sichtbare Früchte: Gemeinsam mit dem Team um Thoralf Niendorf am Max Delbrück Center haben die Forscher eine neuartige, metamaterial-basierte MRT-Antenne entwickelt, die Bildqualität und Effizienz der Magnetresonanztomographie deutlich steigert. Die Studie erschien jüngst in der Zeitschrift Advanced Materials.
Im Zentrum der Kooperation steht die systematische Verzahnung von Ultrahochfeld-MRT-Physik, Antennentechnologie und klinischer Bildgebung. Während das Berliner Team um Thoralf Niendorf die elektromagnetische Konzeption, Simulation und hochfeldphysikalische Optimierung der metamaterial-integrierten RF-Antenne verantwortete, erfolgte von Rostocker Seite die unmittelbare klinische Anwendung. Die Arbeitsgruppe um Oliver Stachs und Ebba Beller integrierte die Technologie in die okuläre und neuroanatomische 7-Tesla-Bildgebung und evaluierte sie unter realen diagnostischen Bedingungen – einschließlich der Darstellung retinaler Pathologien und okzipitaler Hirnstrukturen.
„Die Kombination aus metamaterial-integrierter Antennenarchitektur und 7-Tesla-MRT ermöglicht eine bislang nicht erreichte Detailauflösung in der Bildgebung von Auge und Orbita“, erläutert Ebba Beller, Radiologin an der Universitätsmedizin Rostock. „Entscheidend ist dabei nicht nur die physikalische Leistungssteigerung, sondern die direkte Überführbarkeit in klinische Fragestellungen.“
Durch die Integration von Metamaterialien in die RF-Antenne lassen sich Radiofrequenzfelder gezielt fokussieren und verstärken. Das Ergebnis: deutlich verbesserte Signalqualität aus tief gelegenen oder anatomisch komplexen Regionen – bei gleichzeitig verkürzten Messzeiten und ohne Anpassung bestehender MRT-Infrastruktur.
Die langjährige, durch gegenseitige Gastaufenthalte geprägte Zusammenarbeit zwischen Berlin und Rostock zeigt exemplarisch, wie angewandte Grundlagenphysik und translationale Medizin zusammenwirken können, um technisch anspruchsvolle Innovationen direkt in eine klinisch nutzbare Bildgebungstechnologie zu überführen. Perspektivisch eröffnet die Technologie Anwendungen weit über die Ophthalmologie hinaus – von kardiovaskulärer Bildgebung bis hin zu MRT-gestützten Therapieverfahren.
Literatur:
Saha N, Nurzed B, Berangi M, Kuehne A, Waiczies H, Ceja IFT, Hu X, Gladytz T, Krenz L, Huebler D, Endemann B, Brockmann C, Beller E, Stachs O, Niendorf (2026) “Metamaterial Antennas Enhance MRI of the Eye and Occipital Brain” Advanced Materials. DOI:10.1002/adma.202517760
Das Projekt wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen eines gemeinsamen Verbundvorhabens des Max Delbrück Center und der Universitätsmedizin Rostock gefördert.
Kontakt:
Prof. Thoralf Niendorf
Group Leader
Experimental Ultrahigh Field Magnetic Resonance
Max Delbrück Center
thoralf.niendorf@mdc-berlin.de
Prof. Oliver Stachs
Group Leader
Experimental Ophthalmology
Rostock University Medical Center / Department Life, Light & Matter
oliver.stachs@uni-rostock.de