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Bei DNA-Untersuchungen ist ein präzises Positioniersystem des Mikroskops von entscheidender Bedeutung.

Bild: Physik-Instrumente

Lineartechnik für die Medizin Positioniersystem für automatisiertes DNA-Screening

09.08.2017

Für die Entwicklung eines Fluoreszenzmikroskops für die Untersuchung des Erbguts haben die ITL Group und Physik-Instrumente erfolgreich zusammengearbeitet.

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Die ITL Group spezialisiert sich auf die Entwicklung und Herstellung von Medizintechnik, Diagnosegeräten und Analyseinstrumenten. Für ein anspruchsvolles Projekt arbeiteten die Produktentwickler von ITL eng mit Ingenieuren von Physik Instrumente (PI) zusammen, um Standardkomponenten für eine XYZ-Bewegung in eine Prototypanlage zu integrieren.

Von der Idee zum fertigen Produkt

In diesem speziellen Fall trat der Kunde mit einer offenen Rahmenbauweise an ITL heran und bat um ein technisches Audit. Ziel sollte die Entwicklung und Herstellung eines automatisierten Fluoreszenzmikroskops für DNA-Screening sein – ein spezialisiertes Produkt für diagnostische Zentrallaboratorien. ITL entschied sich beim Systemdesign für Embedded-Prozessor-Platinen, wählte die entsprechenden Optiken und Mechaniken aus und fügte alles zum finalen Produkt zusammen. Dazu war ein gewisses Maß an Neudesign nötig, das auf den Prinzipien der originalen Idee basierte.

Wer Z sagt, kann auch X und Y sagen

Eines der Schlüsselelemente war die Entwicklung des XYZ-Positioniersystems. Als Z-Achse war bereits ein hochpräziser Hubtisch von PI für die Anwendung qualifiziert, weshalb die Entscheidung nahelag, auch passende X- und Y-Tische desselben Herstellers zu verwenden. Standardkomponenten galt gegenüber einer vollständigen Neuentwicklung der Vorzug, um Genauigkeit und Auflösung bis in den Nanometerbereich sicher zu stellen.

Eine große Herausforderung war auch der Zeitplan des Projekts; daher würde die Verwendung von vorhandenen Mechaniken sowohl beim Design als auch bei der Validierung eine Zeitersparnis bedeuten.

Präzise aufeinander abgestimmt

Die X- und Y-Bewegungen mussten die Lademechanik für die Proben aufnehmen. Das bedeutete eine erhebliche Bewegung weg von den Optiken. Entscheidend war die Orthogonalität der beiden Achsen. Die X- und Y-Tische wurden mit einer Genauigkeit unter zwei Bogensekunden montiert und der Hubtisch anschließend angeschraubt.

Die gesamte Einheit wurde als fertiges Modul an ITL geliefert. Zur Regelung der Positioniergenauigkeit und Auflösung wurde eine integrierte PCI-Karte mitgeliefert. Das Gesamtergebnis des Projekts war ein XYZ-Positioniersystem der Premiumklasse als Teil des finalen Produkts und ein Forschungsinstrument mit flexiblem automatisierten Ladesystem für 160 Proben, das jetzt hergestellt wird.

Bildergalerie

  • Mehrachsiger XYZ-Aufbau für das automatisierte DNA-Screening.

    Bild: Physik-Instrumente

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