Präzision und Geschwindigkeit beim Fokussieren der Linse

3DHISTECH setzt neue Maßstäbe in der digitalen Bildgebung

Auf Youtube ansehen: Wie Sie mit unseren Produkten erfolgreich sind. Erfolgsgeschichte PiezoMotor und 3D Histech

Kombination aus hoher Präzision und Geschwindigkeit beim Fokussieren der Linse

3DHISTECH produziert digitale Scanner für Objektträger und bietet Software zur Analyse von Gewebeproben an. Zielmarkt ist die Pathologie, mit Schwerpunkt auf Routinepathologie, Forschung und Bildung. Dr. Béla Molnár an der Semmelweis-Universität (Budapest, Ungarn) wollte traditionelle Mikroskopie mit digitaler Bildgebung kombinieren und gründete 1996 das Unternehmen 3DHISTECH.

Die Verarbeitungsleistung wurde kontinuierlich verbessert, wodurch der 3DHISTECH-Scanner schneller und effizienter wurde, aber letztendlich erreichte die Hardware ihre Grenzen bei etwa 200 Proben pro Tag. An diesem Punkt begann Dr. Viktor Varga (damals CTO) nach einer neuen Hardwarelösung zu suchen.

In der digitalen Pathologie verwendet man Hardware, die Proben durch eine X-, Y- und Z-Bewegung scannt. Danach analysiert eine Software die Messungen und erstellt digitale Bilder. Je höher die Auflösung des Scans, desto besser das Analyseergebnis. Das Bewegen der Hardware in den X- und Y-Richtungen ist in Bezug auf Präzision normalerweise kein Problem und kann mit herkömmlicher Antriebstechnologie erfolgen, in diesem Fall Schrittmotoren und lineare Kugelumlaufspindeln. Die Z-Achse bewegt hingegen das Objektiv, das auf die Proben fokussiert. Hier ist eine Auflösung von unter 200 nm erforderlich. Je schneller die Kamera fokussieren kann, desto mehr Proben können analysiert werden. Um die Investition in einen Scanner zu rechtfertigen, verlangen viele Kunden eine Kapazität von 300 Proben pro Tag. Langfristig können Hochleistungsscanner die Anzahl der Proben erhöhen, die z. B. in Testlaboren von Krankenhäusern verarbeitet werden. Dadurch können Ärzte mehr Tests durchführen, diese besser analysieren und die Zeitdauer vom Test bis zur Rückmeldung an die Patienten verkürzen. Für 3DHISTECH war der begrenzende Faktor die Geschwindigkeit der Kamera auf der Z-Achse.

Ein System ohne faule Kompromisse bei Präzision und Geschwindigkeit

Herkömmliche Lösung

In der Vergangenheit waren die Scanner von 3DHISTECH mit herkömmlichen Schrittmotoren für den Linsenfokussier-Mechanismus (Z-Achse) ausgestattet. Um die Auflösung mit einem Schrittmotor zu erhöhen, hat 3DHISTECH mechanische Komponenten hinzugefügt, die wiederum eine erhöhte Trägheit und Spiel in das System brachten. Dies wirkte sich auf die Schritt- und Positionierzeiten aus, half jedoch nicht, mehr Proben zu scannen, was das eigentliche Ziel war. Um den höheren Anforderungen gerecht zu werden, musste die Z-Achse schneller reagieren.


Ein piezomotorbasiertes System hingegen verfügt über einen echten Direktantrieb. Die Antriebsstange im Motor steht sowohl in direktem Kontakt mit dem zu bewegenden Objekt als auch mit den Piezoelementen im Motor. Dies hat den großen Vorteil, dass es kein Spiel gibt, eine kurze Reaktionszeit und eine Auflösung, die die Anforderungen der Anwendung bei weitem übertrifft. Das Objektiv an der Z-Achse kann viel schneller und genauer fokussiert werden, was zu kürzeren Zykluszeiten, einer schnelleren Scanzeit und einem höheren Probendurchsatz führt.

LEGS LT40 Piezo-Rotationsmotor von PiezoMotor

Die Partnerschaft zwischen 3DHISTECH und PiezoMotor hat das Problem gelöst

Das Innerese des PANNORAMIC® 1000 mit einem LT40-Motor

Der größte Vorteil von piezobasierten Systemen ist die Kombination aus hoher Präzision und kurzer Reaktionszeit, ohne die Kosten des Systems zu erhöhen. Bei anderen Lösungen, die andere Technologien verwenden, hätte man stets an irgendeiner Stelle Abstriche machen müssen. Darüber hinaus konnte PiezoMotor mit einer einzigartige Auswahl an Kraft und Hub aufwarten. Die Partnerschaft zwischen 3DHISTECH und PiezoMotor hat das Problem gelöst

Die PiezoMotor LEGS® Technologie wird im neuesten Scanner von 3DHISTECH, dem PANNORAMIC® 1000, sehr vorteilhaft eingesetzt. Der echte Direktantrieb des Mikromotors hat die Reaktionszeit und die Gesamtgeschwindigkeit verbessert. Zusammen mit einer höheren Auflösung ergibt dies einen Scanner, dessen Leistung sich sehen lassen kann. Der Scanner kann 1000 Objektträger pro Scanvorgang verarbeiten, mit einem Durchsatz von 100 Objektträgern pro Stunde. Es kann bis zu 2000 Objektträger pro Tag verarbeiten – dies ermöglicht es den Benutzern, ihre Kapazität zu erhöhen und die Durchlaufzeiten bei Testproben zu verkürzen.

Hier können Sie den 3D Histech Anwendungsfall herunterladen:

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