Der Laser macht’s möglich: Eine Neuentwicklung des Fraunhofer FIT erlaubt hochprazise Einzelmolekülmessungen innerhalb von Zellen. Das Gerät wird für das Scannen von Gewebe und pathologischen Schnitten verwendet.
Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT, St. Augustin, hat in diesem Jahr auf dem Gemeinschaftsstand tech transfer – Gateway2Innovation im Rahmen der Hannover Messe das neu entwickelte Komplettsystem TopoScan präsentiert. Das Gerät wird für das Scannen von Gewebe und pathologischen Schnitten verwendet. Es liefert extrem hohe optische Auflösungen und erlaubt Punktmessungen mit hoher Empfindlichkeit. Im Gegensatz zu herkömmlichen Laserscanning-Mikroskopen „schaut“ TopoScan in die Zellen hinein und erlaubt so hochpräzise Einzelmolekülmessungen innerhalb der Zelle.
An dem Institut hat sich die Abteilung für Biomolekulare Optische Systeme (BioMOS) auf die Entwicklung von Komplettsystemen zur Analyse, Diagnostik und zum Screening auf biomolekularer und zellulärer Ebene spezialisiert. Die Systeme werden in der Medizin- und Pharmaforschung eingesetzt und können aus dem Stand in Betrieb genommen werden (Turn-Key-Systeme). Sie enthalten Hard- und Software-Komponenten und sind auf den Einsatz beim Kunden optimiert.
Das jetzt vorgestellte Komplettsystem erlaubt auch das Messen in Zellen, um etwa Transportprozesse nachzuvollziehen. Diese Eigenschaft des Gerätes wird dadurch erreicht, dass der optische Weg während des Scannens und der Punktmessungen unverändert gehalten wird und die optische Qualität somit immer gleich bleibt. Das Gerät besteht in einer automatisierten Lösung, die das Probenhandling und – wenn gewünscht – auch das Liquid-Handling automatisch durchführt.
Ein weiteres wichtiges Feature ist neben der Einzelmolekülfähigkeit auch die lernfähige Analyse-Software. Eine neuartige Benutzerschnittstelle ermöglicht dem Anwender dabei, interaktiv seinen Bedürfnissen angepasste Analyse-Applikationen zu trainieren. Dazu markiert er Beispiele der zu detektierenden Ergebnisse an repräsentativen Beispielbildern. Das System erlernt auf Basis dieser Vorgaben die optimalen Analyse- und Scanparameter für die nachfolgenden, vollautomatischen Bearbeitungsschritte und übermittelt diese an Toposcan.
Das Gerät scannt die Oberfläche von Gewebeschnitten mit einem Laser in einer Genauigkeit von bis zu wenigen Nanometern ab. Wird dabei ein zuvor trainiertes Ereignis detektiert, können automatisch weitere Analyseschritte eingeleitet werden. Der Laser kann zusätzlich Fluoreszenz-Ereignisse auslösen, die vertiefte Informationen über Morphologie und Struktur der vorliegenden Probe (Toponomie, deshalb der Name TopoScan) geben. Das reflektierte Licht wird zu Bildern der Probe zusammengesetzt.
Die im FIT erarbeiteten, wirtschaftlich besonders interessanten Themen werden häufig durch eine Ausgründung veredelt. Dr. Harald Mathis, Leiter der Forschungsgruppe Biomolekulare Optische Systeme, befürwortet diese Strategie: „Wir sehen uns als Keimzelle für Unternehmensgründungen. Wir wollen die institutsnahen Unternehmensgründungen und Kooperationen zwischen Spin-offs und Fraunhofer-Instituten gezielt fördern und erfolgreich ausbauen.“ jk
Weitere Informationen: www.fit.fraunhofer.de
Ihr Stichwort
- Laserscannen
- Einzelmolekülmessungen
- Turn-Key-Systeme
- Analyse-Software
- Toponomie
Unsere Webinar-Empfehlung
Erfahren Sie, was sich in der Medizintechnik-Branche derzeit im Bereich 3D-Druck, Digitalisierung & Automatisierung sowie beim Thema Nachhaltigkeit tut.
Teilen:
