4. Bio-inspirierte Innovationen in der Laserdiagnostik

Die Fangschreckenkrebs besitzt eines der fortschrittlichsten visuellen Systeme, die in der Natur bekannt sind. Sie kann sowohl lineares als auch zirkular polarisiertes Licht sowie ultraviolette Strahlung wahrnehmen. Ihre Facettenaugen enthalten bis zu 16 verschiedene Typen von Photorezeptorzellen, im Vergleich zu nur 3 beim Menschen. Diese Polarisationssensitivität ermöglicht es dem Krebs, subtile Unterschiede in der Oberflächenstruktur sowie versteckte Beute oder Fressfeinde in trüben Gewässern zu erkennen.

Ingenieure und Physiker haben diese Fähigkeit nachgeahmt, um polarisationssensitive optische Geräte zu entwickeln, insbesondere in der Krebsdiagnostik. Tumorgewebe streut und polarisiert Licht oft anders als gesundes Gewebe, was auf Unterschiede in der zellulären Ausrichtung und Dichte zurückzuführen ist. Inspiriert von der Augenstruktur der Fangschreckenkrebs haben Forscher kompakte, polarisationsbasierte Bildgebungssensoren entwickelt, die in der Lage sind, Krebs im Frühstadium mit verbessertem Kontrast und höherer Spezifität zu erkennen (Pang et al., 2016; Zafar et al., 2021). Diese Sensoren können in Endoskope oder tragbare Diagnosegeräte integriert werden und ermöglichen so eine nicht-invasive Untersuchung von Gewebe in klinischen Umgebungen.