PIRMAH

Die Infrarotmikroskopie ist eine Methode der Wahl für die markierungsfreie Kartierung von Biomarkern, die zu einer automatisierten Histopathologie führt. Die Bildaufnahmegeschwindigkeit der Infrarotmikroskopie ist jedoch langsam und bietet eine begrenzte räumliche Auflösung. PIRMAH behebt diese Einschränkungen durch den Einsatz einer photoakustischen Methode für 2D-Spektroskopie und 3D-Tomografie im mittleren Infrarotbereich (2-12μm) mit Videorate. PIRMAH führt zur Kommerzialisierung eines Ex-vivo-Mikroskops für die automatisierte Histopathologie und dessen Miniaturisierung für endoskopische Anwendungen.

Das Gesamtziel des Projekts war die Entwicklung eines photoakustischen Infrarotmikroskop-Prototyps (PIM), der die Grenzen der konventionellen Fourier-Transformations-Infrarotmikroskopie (FT-IR) überwindet und eine automatisierte ex-vivo und in-vivo Histopathologie ermöglicht:

• Hohe Geschwindigkeit bei der Bilderfassung (bis zu 10 MHz Infrarotfrequenz-Pixel-Erfassungsrate)
• Räumliche Auflösung im Subwellenlängenbereich (bis zu 1 μm), um einen höheren Kontrast der zellulären Substrukturen zu erreichen
• 3-D-Tiefenprofilierung (Tomographie).
• Kompatibel mit den Größenbeschränkungen endoskopischer Anwendungen

Art photonics lieferte das hochwertige polykristalline (PIR) und chalcogenide (CIR) Glas und die Fasern für die Übertragung im mittleren Infrarotbereich.

Die Herstellungsmethoden wurden angepasst, um eine kostengünstige und massenhafte Produktion von optischen Einwegköpfen für PIM zu erreichen. Zur Anpassung an das PIRMAH-Gerät wurde das distale Ende der IR-Faser als beugungsbegrenzte Punktquelle verwendet. Die mechanischen Eigenschaften (Steifigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen wiederholte Verformung) und der Durchmesser wurden den Anforderungen des PIRMAH-Faserscanners gerecht.