In vielen neu entwickelten Systemen der Pharmazie, der Chirurgie und der Biotechnologie spielen Bildverarbeitung und hochentwickelte Optiklösungen eine wichtige Rolle. Optomechatronische Module von Opto sorgen für hochgenaue Bilder.
Die Fortschritte in der Miniaturisierung klassischer Bildverarbeitungstechnologien ermöglichen den Geräteentwicklern, die volle Funktionalität und die optischen Leistungen eines Labormikroskops zu intergrieren. Dies ist zu einem Bruchteil des Preises möglich und mit deutlich geringerer Komplexität.
Ein Modul besteht dabei in der Regel aus aufeinander abgestimmter Mikroskopoptik sowie mechanischen und elektronischen Elementen. Als integraler Bestandteil des Anwendersystems erweitert es dessen Funktion um hochentwickelte Mikroskopieverfahren und ermöglicht damit oft erst eine präzise Bildgebung und Verarbeitung.
Die internationalen Anwender solcher Produkte sind zum größten Teil Maschinenbauer und OEM-Kunden, die Markt- und Technologieführer ihrer Branche sind. Neben der industriellen Biotechnologie und der Chirurgie kommen diese aus den Bereichen Halbleiter, Laserbearbeitung, Smart-Card-Tests und vielen anderen. Allen Anwendern gemein ist ihre Anforderung an ein perfekt erfasstes Bild der Proben, welche ihre Maschine verarbeitet. In vielen Fällen sind die Materialproben äußerst problematisch darzustellen. Sie benötigen spezielle optische Verfahren und einen optimal abgestimmten Aufbau, um effektiv, zuverlässig und zu 100 Prozent wiederholbar abgebildet zu werden. Die zu untersuchenden Objekte umfassen beispielsweise das menschliche Auge während Lasik-Operationen, die Messung der Dicke von Beschichtungen arterieller Stents oder Embryos bei der In-Vitro- Fertilisation.
Oftmals haben die Anwender bereits einen Großteil ihrer Maschine entwickelt, bevor sie an Opto herantreten. Hier gilt es dann besonders, eine nahtlose Einbettung in den vorhandenen Bauraum zu beachten. Zudem umfassen die Anforderungen an das Design Robustheit, Zuverlässigkeit und eine einfache Skalierbarkeit an das Produktionsvolumen am Einsatzort.
Eine Anwendung ist beispielsweise die Laserintegration für die refraktive Augenchirurgie. Während der letzten zehn Jahre ist das Unternehmen Lieferant für Operationsmikroskopmodule. Diese verbinden das klassische Stereooperationsmikroskop des Chirurgen mit der Einkopplung des chirurgisch aktiven Laserstrahls zum Auge des Patienten. Die Lösung kann dem Kunden einen signifikanten Wettbewerbsvorteil geben.
Des Weiteren liefert Opto seit einiger Zeit Mikroskopmodule für eine neuartige Gerätegeneration zur Zeitrafferauswertung bei der In-Vitro-Fertilisation. Das Modul besteht aus einem optimierten und stark miniaturisierten Inversmikroskop. Es ist dafür entwickelt, perfekte, kontrastreiche Bilder von Embryos im Blastozysten-Stadium aufzunehmen und die Aufnahmen in Zeitraffer wiederzugeben. Durch die äußerst kompakte Bauform konnte das Optomodul direkt in der Inkubationskammer verbaut werden. Dies hat den Vorteil, dass eine Entnahme der Embryos aus der geschützten Umgebung der Kammer während dieser kritischen Entwicklungsphase für Untersuchungen entfällt. Durch die eigens entwickelten Beleuchtungs- und Bildgebungsverfahren konnte der Kunde von einer indirekten auf eine direkte Beurteilung umstellen und somit die Erfolgschancen der Behandlung deutlich steigern.
Bis jetzt war der Einsatz eines zusammengesetzten Standardmikroskops die einzige Option für Maschinenbauer mit hohen Ansprüchen an die Abbildungsleistung ihres Systems. Aus verschiedenen Gründen ist dies jedoch oft schwierig zu verwirklichen. Zum Einen benötigt der Anwender oft nur einen Bruchteil der Funktionalität des Mikroskops, muss jedoch den vollen Preis bezahlen. Des Weiteren ist häufig die Größe entscheidend: Ein komplettes herkömmliches Mikroskop ergonomisch sinnvoll zu integrieren, ist ein besonderes Unterfangen und bedingt größere Geräte und damit auch höhere Kosten. Nicht zuletzt gibt es auch ein erhöhtes technisches Risiko. Ein solches Mikroskop ist ein komplexes optisches System, mit einer Ausstattung und Funktionen, die geschultes Wissen sowohl beim Nutzer als auch beim Servicepersonal voraussetzen.
Die auf ihre Kernfunktionen reduzierten, kompakten Module von Opto finden sich in Geräten von Weltmarktführern in einer Vielzahl von Spitzentechnologieanwendungen. Dies umfasst in der Medizin und Biotechnologie neben den vorher genannten auch Systeme für die automatisierte Fluoreszenz-Mikroskopie von Bakterienstämmen, für automatische Blutanalyse bei hohem Probendurchsatz, bei der DNA- und RNA- Sequenzierung sowie bei Operationen, bei denen Intraokularlinsen eingesetzt werden.
Karsten Bronowski Opto, Gräfelfing
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