Entwicklung hochauflösender OCT-Systeme

Die Herausforderung

Die tomografische Bildgebung innerer Strukturen ist eine wichtige messtechnische Methode, um semitransparente Stoffe und Materialien charakterisieren und analysieren zu können. Bei vielen Anwendungen müssen oberflächennahe Strukturen bis zu 3 mm Tiefe untersucht werden, etwa Hautgewebe für die Medizin oder Folienstrukturen in der Produktion.

Etablierte nicht-invasive, tomografische Bildgebungsverfahren wie die Sonografie oder die Magnetresonanztomografie (MRT) stoßen bei feinen Strukturen an die Grenzen ihrer Auflösungsfähigkeit, so dass dünne Schichtstrukturen und Details im Mikrometerbereich nicht dargestellt werden können.

Lösung

Das Verfahren der Optischen Kohärenztomografie (OCT) erlaubt eine nichtinvasive und zerstörungsfreie Aufnahme von Querschnittsbildern semitransparenter Materialien. Durch den Einsatz nahinfraroter Spektren lassen sich Eindringtiefen bis zu mehreren Millimetern erzielen.

Für unterschiedliche Messaufgaben entwickelt das Fraunhofer IPT hochauflösende OCT-Systeme, die an die individuellen Anforderungen angepasst sind. Dabei liegt der Schwerpunkt in der Automatisierung der Messsysteme und in der Auswertung der Messdaten. Über die Systementwicklung hinaus bietet das Fraunhofer IPT auch Strukturanalysen beliebiger Probekörper anhand von OCT-Messungen an.

Entwicklung hochauflösender OCT Systeme
© Fraunhofer IPT

Entwicklung hochauflösender OCT Systeme

Speziallösung: OCT im Tissue Engineering

Produkte aus der Gewebeproduktion, dem so genannten Tissue Engineering, werden seit einigen Jahren für die Biotechnologie und die regenerative Medizin immer wichtiger. Für die automatische Produktion künstlicher Hautmodelle entwickelt das Fraunhofer IPT ein OCT-System, mit dem sich die Qualität von Hautmodellen nach vollständigem Wachstum prüfen lässt. Dabei werden Topografie, Homogenität und Bildung von Defekten automatisch analysiert, um fehlerhafte Hautmodelle zu erkennen.

Systemspezifikationen

  • Faseroptisches Interferometer
  • Lichtquelle: SLD Δλ = 50 - 150 nm
  • Nahinfrarotlicht: λ = 750 - 950 nm
  • Detektor: CCD-Kamera 1 024 - 4 096 Pixel
  • Sensorkopf: xy-Galvoscanner
  • Belichtungszeiten: 30 - 1 500 μs

Unsere Leistungen

Das Fraunhofer IPT besitzt langjährige Erfahrungen im Life Science Engineering und in der Messtechnik. Neben aktiver Arbeit in Forschungsprojekten werden kundenbezogene Lösungskonzepte entwickelt und in marktfähige Systeme umgesetzt.

Leistungsspektrum:

  • Entwicklung und Bau nicht-invasiver Sensorik
  • Systemintegration in Produktionsanlagen
  • Automatisierung von Sensorsystemen
  • Entwicklung individueller SD-OCT-Systeme
  • Durchführung von OCT-Messungen beliebiger Probekörper und Materialien