MIRACLE wird die Kommerzialisierung der ersten Arthroskopiesonde im mittleren Infrarotbereich (MIR) vorantreiben, die eine eingehende Untersuchung des Gelenkknorpels ermöglicht und eine frühzeitige Diagnose von degenerativen Gelenkerkrankungen wie Osteoarthritis (OA) erlaubt. Das vorgeschlagene Gerät ist für den Einsatz während der Arthroskopie, einer minimal-invasiven Operation, vorgesehen. Gegenwärtig basiert die Entscheidungsfindung des Chirurgen auf der visuellen Inspektion und der manuellen Abtastung des Knorpelgewebes, was sehr subjektiv und wenig wiederholbar ist. Das MIRACLE-Konzept zielt darauf ab, die Veränderungen der biochemischen Zusammensetzung des Gelenkknorpels zu beurteilen, die der OA vorausgehen. Dies wird durch die Kombination von drei neuartigen photonischen Komponenten erreicht: (i) ein auf die Biodiagnostik zugeschnittenes Quantenkaskadenlaser-Array, (ii) ein On-Chip-Strahlenkombinierer für eine effiziente Strahlungskopplung und (iii) eine MIR-Sensorsonde für die Bildgebung. Diese Komponenten werden in ein medizinisches Gerät integriert, das auf dem Markt für Arthroskopie eingesetzt werden soll. Darüber hinaus strebt MIRACLE eine Kostensenkung für OA-Patienten an, um einen Mehrwert für die europäische Medizintechnikindustrie zu schaffen und zu einer erschwinglicheren öffentlichen Gesundheitsversorgung beizutragen und das Wohlbefinden der alternden europäischen Bevölkerung zu fördern.
Die Rolle von art photonics in der gemeinsamen Arbeit wird darin bestehen, flexible IR-Fasern für die Kopplung von Quantenkaskadenlasern (QCL) mit dem distalen Ende der arthroskopischen Sonde zu entwickeln und bereitzustellen.
Die einzigartige polykristalline Fasertechnologie für den Bereich 4-16µm und das einzigartige Design der ATR-Diamantspitze werden eine effiziente und flexible Kopplung des QCL mit dem Detektor ermöglichen. Dieser weltweit erste Prototyp eines IR-Faser-Spektralsensors wird die erste Möglichkeit bieten, molekulare Veränderungen in der Knorpelzusammensetzung in-vivo zu erkennen, sie mit dem spezifischen Knorpelschaden in Verbindung zu bringen und den besten Weg für die entsprechende Behandlung zu finden, damit sich der Knorpel schnell erholt.
Dieses Projekt wurde durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union unter der Finanzhilfevereinbarung Nr. 780598 gefördert. Das Projekt ist eine Initiative der öffentlich-privaten Partnerschaft Photonics.
