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Prozesssichere Probendigitalisierung - Ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit und Flexibilität im Labor

Prozesssichere ProbendigitalisierungEin Höchstmaß an Zuverlässigkeit und Flexibilität im Labor

Wenn große Probenmengen digitalisiert werden, kann ein vollautomatisiertes System nur unter einer Bedingung überzeugen: Prozesssicherheit. Erst die kompromisslos zuverlässige Bearbeitung einer Aufgabe über einen nicht überwachten Zeitraum hinweg macht einen Automaten zu einer effizienten und sicheren Alternative im Laboralltag. Mit dem neuen SlideExpress 2 stellt Märzhäuser Wetzlar eine Lösung vor, die genau diese Zuverlässigkeit bietet – und damit bei einer überschaubaren Investition Kapazitäten für die wirklich anspruchsvollen Aufgaben im Labor freisetzt. 

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SlideExpress 2

Seit nunmehr 70 Jahren arbeitet Märzhäuser Wetzlar gemeinsam mit führenden Mikroskopherstellern und Systemintegratoren erfolgreich daran, Proben auf das μ genau zu positionieren. Dabei spielt in den letzten 10 Jahren auch die Automation im Labor eine immer größere Rolle. Neben der manuellen Untersuchung von Probenmaterial wird es für Labore immer wichtiger, große Mengen an Proben kosteneffizient und prozesssicher untersuchen zu können. Als Alternative zu hochpreisigen Komplettsystemen haben wir daher den SlideExpress auf den Markt gebracht: ein System zur automatisierten Probenhandhabung, mit dem aufrechte Lichtmikroskope kostengünstig zu einem Automaten für die Digitalisierung von Objektträgern komplettiert werden können. Fünf Jahre nach der Markteinführung stellen wir nun die nächste Generation vor: den SlideExpress 2.

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Aufgabenstellung im Laboralltag
Muhammer Öztürk hat die Integration des ersten SlideExpress bereits rund um den Globus betreut: „Unsere Kunden setzen den SlideExpress sowohl in der Auflicht- als auch in der Durchlichtmikroskopie ein, zum Beispiel für Untersuchungsmethoden wie Fluorescence In Situ Hybridisation (FISH) oder Karyotyping. Der SlideExpress kommt überall dort zum Einsatz, wo ein hoher Durchsatz an Proben die Regel ist und Mikroskop- oder Scanningtische mit Einlegerahmen für 8 bis 12 Objektträger nicht effizient genug sind.“ 

Automatisierte Probenhandhabung
Hier bietet der SlideExpress 2 Abhilfe, und zwar in Ergänzung zu einem handelsüblichen aufrechten Lichtmikroskop. Über eine mikroskopspezifische Adaption wird der SlideExpress 2 mit dem Mikroskop verbunden. Zusätzlich sind eine Kamera sowie eine Bedien- und Bildverarbeitungs-Software erforderlich, um eine automatisierte Digitalisierung zu ermöglichen. Ausgestattet mit 3 Magazinen, kann der SlideExpress 2 mit bis zu 60 Clips beladen werden. Ein Clip ist für die Aufnahme von 2 Objektträgern ausgelegt. Hieraus ergibt sich in der Standardausführung eine Kapazität von 120 Objektträgern, die in einem Durchgang automatisiert und ohne manuelles Eingreifen sequenziell digitalisiert werden können. Mit Hilfe eines Greifers holt der Scanningtisch Clip für Clip nacheinander aus den drei Magazinen ab, um die einzelnen Objektträger im Strahlengang zu positionieren.

Vorteile der neuen Generation 
Resultierend aus den Erfahrungen der vergangenen Jahre und der Zusammenarbeit mit unseren Kunden konnten wir bei der Entwicklung der neuen Generation des SlideExpress drei wesentliche Aspekte maßgeblich optimieren: 

1. Höhere Prozesssicherheit
„Ein Automat ist im Labor nur dann von Wert, wenn man sich auf ihn verlassen kann. Für den SlideExpress 2 haben wir daher das sensible Konzept des Single-Slide-Handling abgelöst und durch ein neues innovatives Clip-Konzept ersetzt“, so Heiko Hanika, leitender Konstrukteur des SlideExpress 2. Wurden von der ersten Generation des SlideExpress die Objektträger noch direkt von einem Greifer aus den Magazinen entnommen, konnte durch die Haltung der Objektträger in Clips eine wesentlich sicherere und zuverlässigere Maschine-Maschine-Schnittstelle realisiert werden. Die Objektträgeraufnahmen in den Clips sorgen zudem für eine zu vernachlässigende Abweichung der Fokusebene der benachbarten Objektträger. Eine Lagejustage der Objektträger in den Clips ist nicht mehr erforderlich: Einmal eingesetzt, wird eine akkurate Positionierung der Objektträger im Strahlengang sichergestellt. Im Greifer integrierte Magnete gewährleisten hierbei einen sicheren und definierten Sitz des Clips bzw. der Objektträger. Die Sensorik im SlideExpress 2 ergänzt die robuste Mechanik, um alle Abläufe stets nachvollziehbar zu halten. So detektiert das System, ob und an welcher Position Objektträger eingesetzt sind. Sensoren im Greifer signalisieren außerdem, ob sich aktuell ein Clip im Greifer befindet. 

2. Weitreichende Flexibilität
Mit der 2. Generation des SlideExpress stellen wir ein System zu Verfügung, das unseren Kunden mehr Freiheiten bei der Wahl der Objekt- bzw. Probenträger lässt. War es bisher eine nicht zu vernachlässigende Herausforderung, Objektträger mit unterschiedlicher Dicke, Kantenbeschaffenheit oder Ausfertigung (Deckgläser, Barcode-Aufkleber) gleichermaßen zu handhaben, bietet das neue Clip-Konzept nun eine weitreichende Flexibilität und gleichzeitig Sicherheit bei der Handhabung. Da nicht mehr die Objektträger selbst automatisiert von dem Greifer „gefasst“ werden müssen, können Handhabungsfehler vermieden werden. Unterschiedlich beschaffene Standard-Objektträger können selbst innerhalb eines Durchlaufes ohne Neukonfiguration des Systems gehandhabt werden. Außerdem bietet die neue Magazin-Clip-Kombination die Möglichkeit, kunden- und anwendungsspezifische Lösungen zu realisieren, ohne den Aufbau des Scanningtisches konstruktiv ändern zu müssen. So können vom SlideExpress 2 nun Standardobjektträger vom Typ DIN ISO 8037-1 ebenso gehandhabt werden wie auch andere Probentypen, z.B. Partikelfilter oder Materialschnitte. Hierfür ist in den meisten Fällen lediglich die Entwicklung probenspezifischer Clips erforderlich. 

3. Leichte Inbetriebnahme, wartungsarmer Betrieb
Systeme für die automatisierte Probenhand-habung, die mit dem Konzept des Single-Slide-Handling arbeiten, und bei denen die Proben möglicherweise sogar im dreidimensionalen Raum positioniert werden, bringen meist aufwendige und komplexe Aufstellungs- und Inbetriebnahme-Prozeduren mit sich. Großzügige Toleranzen, mechanische Hilfsmittel und wiederum das neue Clip-Konzept sorgen beim SlideExpress 2 hingegen dafür, dass einer einfachen Montage und schnellen Inbetriebnahme nichts mehr im Wege steht. Mühsame und langwierige Justageroutinen müssen daher nicht befürchtet werden. Auch im Betrieb dürfen unsere Kunden auf Grund der robusten Konstruktion mit einem geringen Wartungsaufwand, selbst bei hohen Durchsatzzahlen, rechnen. 

Individuelle Komplettsysteme 
Mit dem neuen SlideExpress 2 präsentieren wir eine Lösung, die sich nicht vor hochintegrierten Komplettsystemen verstecken muss. Eine zuverlässige Effizienzsteigerung in Laboren mit einem hohen Probendurchsatz rückt damit auch bei geringeren Budgets für unsere Kunden in greifbare Nähe. Modular ergänzt mit weiteren Komponenten, wie zum Beispiel einer motorischen Fokuseinheit, einer Einheit zur Flüssigkeitsimmersion oder einem Barcode-scanner, wird der SlideExpress 2 so zur Basis von vollautomatisierten Systemen für die verschiedensten Anwendungsgebiete. 

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