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Vollautomatisierte Relokalisation an beliebigen automatisierten Mikroskopie-Systemen


Kurzfassung

Diese Technik bietet erstmals die Möglichkeit zuverlässiger korrelativer Mikroskopie mittels einer kostengünstigen Erweiterung bestehender Systeme. - Objekte identifizieren und in unterschiedlichen Systemen betrachten ohne Versatz!
Das plattformunabhängige Verfahren ermöglicht eine neue Dimension der automatisierten Mikroskopie und optimiert Analysen in allen Bereichen der Multi-Skalen Bildgebung.


Hintergrund

Fluoreszenzbasierte Mikroskopie-Techniken werden seit den 1970er Jahren verwendet. Von der Weitfeld-Mikroskopie mit geringer Auflösung und hohem Durchsatz bis zur superhochauflösenden Mikroskopie mit sehr geringem Durchsatz ist eine große Bandbreite an Systemen verfügbar. Obwohl die einzelnen Mikroskopie-Systeme in den letzten Jahren immer stärker automatisiert wurden, ge­staltet sich die Übergabe von Proben zwischen ihnen schwierig. Der Wechsel kann bislang nur sehr spezifisch und meist nur manuell durchgeführt werden.


Bilder & Videos


Problemstellung

Sowohl in der biologischen und medizinischen Grundlagenforschung als auch in der Pharmaindustrie besteht ein großer Bedarf, die Vorteile verschiedener Mikroskopie-Systeme miteinander zu verknüpfen.


Lösung

An der Universität Heidelberg wurde nun ein Verfahren zur vollautomatisierten Relokalisation von Probesubstraten entwickelt. Das Verfahren ist unabhängig von der Ansteuersoftware und vom Mikroskopie-System.
Die Relokalisation wird mit einer Genauigkeit im Sub-µm-Bereich in zwei Prozess-Schritten erreicht:
Im ersten Schritt wird mit Hilfe von Referenzpunkten eine hochgenaue Referenzmatrix der Probe erstellt. Diese liefert absolute Koordinaten auf dem Probensubstrat. Dadurch können die untersuchten Strukturen wieder aufgefunden werden, unabhängig von der unvermeidlichen Verdrehung der Probensubstrate in der Aufnahme. In diesem Schritt wird bereits eine Genauigkeit von ca. 5 µm erreicht.
Im nächsten Schritt erfolgt die Feinjustage durch bildverarbeitungsgestützte Mustererkennungsmethoden. Die Zielregion wird durch Form und Anordnung der Objekte bzw. der Marker identifiziert. Daraufhin werden Korrekturparameter an die Steuerung zurückgegeben und zum Anfahren der Zielregion genutzt. Die Auflösung ist dabei nur durch die Pixelgröße des verwendeten Mikroskops begrenzt.


Vorteile

  • Erheblich vereinfachte korrelative Mikroskopie
  • Vollautomatisierte Lokalisation bzw. Relokalisation
  • Plattform- und Referenzobjektunabhängig
  • Verwendung beliebiger Referenzpunkte auf einem beliebigen Probensubstrat
  • Bildverarbeitungsgestützte Feinjustage
  • Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten bereits vorhandener Mikroskopie-Systeme

Anwendungsbereiche

Das hier vorgestellte Verfahren bietet erstmals eine zuver­lässige Methode zum automatisierten Wieder­auffin­den von Objekten beim Wechsel zwischen Mikroskopie-Systemen.


Service

Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwer­tung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme.


Technologie-Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Anne Böse
+ 49 721 790 040
boese@tlb.de
www.tlb.de
Adresse
Ettlinger Straße 25
76137 Karlsruhe



Entwicklungsstand

Teststadium


Patentsituation

  • EP anhängig

Stichworte

Multi-Skalen Bildgebung, Korrelative Mikroskopie, Relokalisation, Hochdurchsatzmikroskopie

Kontakt | Geschäftsstelle

TechnologieAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr