Bio-Nano-Anwendungslabor

Die optische Kohärenztomographie (optical coherence tomography, OCT) ist ein hochsensitive 3D-Bildgebungstechnolgie. Mit Hilfe von nahinfrarotem Licht können oberflächliche und innere Strukturen verschiedenster Materialien hochaufgelöst abgebildet werden.

Im Gegensatz zur Röntgentomographie muss weder das Untersuchungsobjekt noch die Quellen-Detektoranordnung rotiert werden, da es sich bei der OCT um ein scannendes Tomographieverfahren handelt. Das von der Probe gestreute Licht wird punktweise erfasst. Dabei enthält jeder Messpunkt Informationen über die Streueigenschaften im Inneren des untersuchten Objekts (Tiefenstreuprofil). Durch Rasterung wird eine volumetrische Erfassung des Untersuchungsobjekts ermöglicht.

Das im BNAL eingesetzte System besticht dabei durch eine hohe Messgeschwindigkeit von 76.000 interferometrischen Messungen pro Sekunde. Dadurch können biologische Proben mit einer Auflösung im Bereich von wenigen Tausendstel Millimetern in Sekunden dreidimensional erfasst werden. Dabei wird durch die Verwendung niederenergetischer nahinfraroter Strahlung eine Beeinflussung biologischen Gewebes vermieden.

Erweitert um ein entsprechendes Automatisierungssystem ist im BNAL mittels OCT die systematische und automatisierte Erfassung verschiedener Zellkulturen, zum Beispiel in MultiWell-Platten möglich.

Relevante Parameter

• Messbereich: 10 x 10 x 7 mm³
• Messgeschwindigkeit: 76 kHz
• Tiefenauflösung (in Luft): 12 µm
• Scanauflösung: 13 µm

Geräteverantwortlicher / Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Andreas Lehmann
Fraunhofer IKTS
Abteilung Bio- und Nanotechnologie
Arbeitsgruppe Charakterisierungsverfahren

Telefon +49 351 88815-571

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Das MAC ist ein einzigartiges Forschungsmikroskop, das die Funktionalitäten der optischen Mikroskopie mit denen der akustischen Mikroskopie in nur einem Gerät vereint. Zusätzlich sind alle baulichen Voraussetzungen geschaffen, um auch die photoakustische Mikroskopie zu integrieren.

Die Kombination von drei Mikroskopietechniken eröffnet neuartige korrelative Untersuchungsstrategien. Vorteilhaft ist insbesondere, dass die Probe für verschiedene Untersuchungen im Messgerät verbleiben kann. So ist die Anwendung unterschiedlicher Kontrastmechanismen im gleichen Zielareal ohne aufwendige Ausrichtungsvorgänge oder Neupräparationen möglich. Die Untersuchungen werden schneller und aussagekräftiger.

Die Montage des Kombi-Mikroskops auf einem schwingungsgedämpften Tisch mit integrierter optischer Lochrasterplatte ermöglicht kontrastreiche Abbildungen nahe den Auflösungsgrenzen. Zudem wird die Möglichkeit zu Eingriffen in die optischen Strahlengänge erweitert.

Relevante Parameter

• Optische Vergrößerung: 5 x – 63 x
• Quecksilber-Weißlichtquelle
• Filtersätze: 49 DAPI, 38 HE eGFP und 43 HE Cy 3
• Hochauflösende Mikroskopkamera: 1,4 MPixel, Spektralbereich 350–1000 nm, max. 50 Bilder/Sekunde
• Akustische Auflösung: ca. 1 µm
• Frequenzbereich: 800 MHz – 2 GHz
• Scan-Modus: A-, B-, C-Bild und V(z)-Kurven
• Photoakustische Anregung vorbereitet für 300–1100 nm, Faser- oder Freistrahlkopplung
• Motorisierter Durchlicht-Mikroskoptisch 20 x 20 mm², Genauigkeit < 1 µm
• Schwingungsgedämpfter Tisch mit optischer Lochrasterplatte
• Workstation mit hochauflösendem 24“ TFT

Geräteverantwortlicher / Ansprechpartner

Dr. Bernd Köhler
Fraunhofer IKTS
Abteilung Bio- und Nanotechnologie
Arbeitsgruppe Akustische Diagnostik

Telefon +49 351 88815-520

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