SlideExpress automatisiert Probenhandhabung

Die klassiche betrachtende Mikroskopie bildet Proben vergrößert im Auge des Betrachters ab. Die Sehfeldzahl und die Vergrößerung des mikroskopischen Aufbaus bestimmen den dargestellten Probenausschnitt. Mit steigender Vergrößerung und damit zunehmender Auflösung nimmt das Gesichtsfeld ab. Der besondere Vorteil der betrachtenden Mikroskopie ist die brillante und hochaufgelöste Darstellung von Probendetails. Diesem stehen jedoch einige gravierende Nachteile gegenüber:

• Der visuelle Eindruck ist flüchtig und subjektiv und damit denkbar schlecht für Dokumentations- und/oder Vergleichszwecke geeignet.
• Der Untersuchungs- oder Nachweiszeitraum ist immer durch die Lebensdauer der jeweiligen Probe beschränkt.
  

Der Einzug der digitalen Bildverarbeitung sowie der Automatisierung in die Mikroskopie hat hier gravierende Veränderungen gebracht. Die gespeicherte digitale Bildinformation ist grundsätzlich langfristig verfügbar. Präzise motorische Mikropositionierung und Fokussierung von Proben ermöglichen das vollautomatische Zusammensetzen von höchstaufgelösten digitalen Einzelbildern zu einem die Probe umfassenden Gesamtbild. Der Zusammenhang zwischen Gesichtsfeld und Auflösung ist damit aufgehoben. Die vollständige Probeninformation steht zeitlich unbegrenzt mit maximaler mikroskopischer Auflösung zur Verfügung.

Digitalisierung ohne Benutzereingriff
Für einen Vollautomaten, der ohne Benutzereingriff mehrere Proben digitalisieren kann, werden geräteseitig die folgenden vier Schlüsselkomponenten benötigt:

• Probenmagazin
• Motorischer Probentisch
• Fokussiereinheit und
• Probenübergabemechanik.
  

Die funktionelle Abstimmung dieser Komponenten aufeinander stellt hohe Anforderungen an den Systemintegrator. Dennoch ergeben sich grundsätzlich Limitierungen, z.B. in Bezug auf Zuverlässigkeit, Probendurchsatz und Präzision, die aufgrund des Komponentencharakters unvermeidbar sind. Märzhäuser Wetzlar bietet mit dem neuen SlideExpress weltweit nun das erste integrierte System an, das alle vier Einzelkomponenten durch ein Gerät ersetzt.

SlideExpress als integriertes System
Konstruktiv herausragende Merkmale sind sicherste Probenhandhabung, präzise Positionierung, kurze Prozesszeiten und ein großes Vorratsmagazin. Der SlideExpress ist optimiert für Objektive und Beleuchtungskondensoren mit minimalem Arbeitsabstand und ermöglicht daher die Integration ohne Einschränkung der Abbildungsqualität. Er verfügt über vier Wechselmagazine mit eine Kapazität von insgesamt 200 Proben (DIN ISO 8037-01). Ein zusätzlicher, manuell bestückbarer Zweifach-Probeneinzug ermöglicht priorisierte Sofortanalysen – auch während des laufenden Magazinbetriebs.

Durch die formschlüssige Verbindung von Scanningtisch, Probenmagazin und Mikroskop-Optik entfallen aufwändige Justagen. Höchste Positioniergenauigkeit und Verlässlichkeit der Achsen des Probentischs sowie der Magazinachse werden über integrierte Linearmaßstäbe sichergestellt. Damit die zusätzlichen Anbauteile die Mikroskopmechanik nicht belasten, ist die gesamte Konstruktion gewichtsentlastet.

Der Scanningtisch ist mit einem integrierten Probengreifer und -auswurf ausgestattet. Probenübergaben erfolgen in jeder Richtung direkt zwischen Magazin und Tisch. Dies ermöglicht Wechselzeiten unterhalb von 10 Sekunden. Die Greifvorrichtung ist auf höchste Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit ausgelegt. Die Übergabeposition und die bei der Übergabe auftretenden Kräfte werden ermittelt. Unzulässige Eingriffe in den automatisierten Ablauf werden auf diese Weise nachträglich erkannt. Im Fehlerfall wird durch Anhalten des Ablaufs der Verlust oder die Beschädigung von wertvollen Proben vermieden. Magazinseitig erfolgt die Anwesenheitskontrolle der Proben durch Magazinsensoren. So werden Leerfahrten vermieden und der Verbleib von Proben zweifelsfrei festgestellt. Für eine automatisierte Zuordnung von Probendaten und -bild kann das System um 1D-/2D-Barcode-Scanner ergänzt werden.

Alle Steuerfunktionen des SlideExpress sind in einem Gerät integriert. Synchronisation und Überwachung des Systems erfolgen durch das Steuergerät in Echtzeit, unabhängig von PC, Betriebssystem oder Anwendungssoftware. Die Bildverarbeitungsanwendung und das Betriebssystem kommunizieren mit dem Gerät über eine USB-2.0-Schnittstelle und einen erweiterten ‚TANGO‘-Befehlssatz. Alle bestehenden Anwendungen, die für ihre motorisierten Probenabläufe Mikroskoptische aus dem Hause Märzhäuser und den Befehlssatz für die Märzhäuser TANGO-Steuerung verwenden, werden durch die Ergänzung um Lade- und Entladebefehl mit sehr geringem Integrationsaufwand vollständig kompatibel zum SlideExpress.