Als Teil einer Kooperation mit anderen Lehrstühlen entwickelt das ASM einen Regenerator für Muskelgewebe. In diesem Regenerator soll unter anderem Muskelgewebe dezellularisiert werden, bis nur noch die extrazelluläre Matrix vorliegt. In einem zweiten Schritt erfolgt die Rezellularisierung der Extrazellulären Matrix mit neuen Muskellzellen. Wie [1] zeigt kann Ultraschall im Allemeinen zur Unterstützung der Orientierung von Zellen in Hydrogel beitragen. Statt Hydrogel werden Zellen in unserem Ansatz die extrazelluläre Matrix wiederbesiedeln, sodass nicht klar ist, dass einfache stehende Wellen die selben Vorteile bringen wie in Hydrogel. Moiré Muster könnten dazu geeignet sein neben Einfluss auf die Orientierung der Zellen auch eine Kraft auf die Zellen auszuüben, die die Zellen dabei unterstützen in die Matrix einzudringen. Ziel dieser Arbeit ist es ein entsprechendes Ultraschallarray zu konzeptionieren mit dem diese Hypothese überprüft werden könnte.
In einem ersten Schritt soll dafür ein Array Paar entworfen werden, das eine Stehende Akustische Wellenfront erzeugen kann, deren Knotenpunkte über Modulierung der Phasenverschiebung verschoben werden können. Durch Anordnung zweier solcher Arrays Paare soll anschließend ein Moiré Muster erzeugt und untersucht werden.
Aufgaben und Ziele
- Planung des Aufbaus und Hardware Auswahl
- Integration der Hardware zu einem akustischem Array
- Visualisierung und Bewertung des entstehenden akustischen Felds basierend auf der Interaktion mit kleinen Partikeln
Anforderungen
- Studium der Mechatronik, Medizintechnik, Elektrotechnik oder Computational Engineering
- Interessiert an / Erfahren in Arbeit mit elektronischer Hardware
- Interessiert an Ultraschall
Kontakt
niklas.buente@fau.de
Quellen
[1] Sun, C., Xu, B., Huang, L. et al. A pattern and lock strategy integrating acoustic patterning and hydrogel crosslinking for stable cell architectures. Sci Rep 15, 30885 (2025). doi:10.1038/s41598-025-16296-8