Innovationen

Zu unseren Innovationen zählen folgende patentierte Entwicklungen:

  • Mikroskopplattform iMIC

    (Patente US7327514 B2 und US7423806, verkauft an FEI Munich in 2015)

    2004 wurden die TILL I.D. (als Patenthalter), die TILL Photonics GmbH als Produzent und das BioImaging Zentrum der Ludwig-Maximilians-Universität München als Anwender gemeinsam im Rahmen des Bayerischen Innovationspreises 2004 für die Entwicklung der Mikroskop-Plattform iMIC, „intelligent Microscope“ ausgezeichnet. Im gleichen Jahr wurde das iMIC mit dem „Photonics-Nobelpreis“, dem Prism-Award der Zeitschrift „Photonics Spectra“ als bestes neues Gerät ausgezeichnet.

    Das iMIC stellt eine radikale Abkehr vom seit über 100 Jahren im Wesentlichen unveränderten Basismikroskop dar. Es ist modular, auf die neuen mikroskopischen Verfahren maßgeschneidert, und vollständig automatisierbar. Das iMIC bietet die Voraussetzung, mehr als 100.000 Proben am Tag dreidimensional zu erfassen und kritisch zu mustern. Durch seine Kompaktheit und vollständige Kapselung ist das iMIC auch zum Einsatz unter Sterilraumbedingungen oder im Weltraum geeignet.

    Das iMic wurde bis vor kurzem von FEI Munich (früher TILL Photonics) als Teil ihrer korrelativen Mikroskopie-Plattform vertrieben. Der TILL I.D. diente es als Basis für die Entwicklung der nächsten Generation von Mikroskopie-Plattformen.

  • Andromeda-I: Spinning Disk mit einer Scheibe

    (Patent 102015112960.4, verkauft an FEI Munich in 2015)

    Laserbasierte Spinning-Disk Systeme sind der Goldstandard für eine schnelle, probenschonende 3D-Lebendzell-Beobachtung. Da reine Nipkov-Systeme eine sehr schlechte Lichteffizienz aufweisen – je besser die gewünschte Konfokalität, desto weiter müssen die konfokalen Pinholes voneinander getrennt werden, und da Anregung und Emission durch die gleichen Pinholes geführt wird, wird in der Anregung ein Großteil des zur Verfügung stehenden Lichts ungenutzt weggeworfen. Dem begegnet der Trendsetter Yokogawa, indem er eine Mikrolinsen-Scheibe mit einer konjugierten Pinhole-Scheibe kombiniert und so das Anregungslicht durch die gleichen Pinholes zwängt, durch die später das Emissionslicht konfokal gefiltert wird.

    In unserem Andromeda-I Patent von 2007 haben wir gezeigt, wie man gleichwertige oder sogar noch bessere Ergebnisse erzielen kann, ohne eine Scheibe mit Mikrooptik mit einer Pinhole-Scheibe zu kombinieren. Das ganze geht auch mit nur einer Scheibe! Nach diesem Patent wird die Andromeda gebaut, welche die TILL Photonics (heute FEI Munich) seit 2010 im Programm hat. Das dazugehörende Patent wurde 2015 an FEI Munich veräußert, weil es mittlerweile eine überlegene Lösung gibt:

  • Andromeda-II: Spinning Disk mit einer Scheibe und einem Anregungsstrahlengang, der nicht mehr durch die Pinholes muss!

    (Patent 102015112960.4)

    Ziel der Erfindung war, eine konfokale Vorrichtung zum Beobachten einer Probe mit einer rotierenden Lochmaske zu schaffen, welche möglichst lichtstark und dennoch relativ einfach aufgebaut ist. Die neue Lösung vermeidet es, Beleuchtungslicht und von der Probe aufgesammeltes Licht durch dasselbe Pinhole zu schicken. Dies wird dadurch erreicht, dass die Pinholes nur im Strahlengang des von der Probe aufgesammelten Lichts genutzt werden, nicht jedoch im Beleuchtungsstrahlengang.

    Das Einfügen einer Weglängenverschiebe-Anordnung im endlichen Strahlengang vor - vom Objektiv aus gesehen - der Pinhole-Maske ermöglicht es, beispielsweise mit einer Scheibe ein Anregungs-Punktmuster zu erzeugen und gleichzeitig mit Pinholes in derselben Scheibe eine konfokale räumliche Filterung vorzunehmen. Diese Weglängenverschiebe-Anordnung gleicht den Strahlengang-Weglängenunterschied zwischen der Lage der Fokusebene der Mikrooptiken und der Lage der Pinhole-Ebene für das von der Probe aufgesammelte Licht aus.

  • 3D-SIM: Mikroskopvorrichtung

    (Patent US2014313576)

    Kamera-basierte mikroskopische Fluoreszenz-(Weitfeld-)Aufnahmen leiden darunter, dass die gewünschte Information aus der Fokusebene durch Informationen aus anderen Ebenen des Präparats bis zur Unkenntlichkeit überlagert wird. Zur Erzeugung von Schichtaufnahmen werden deshalb üblicherweise konfokale Laserscanning Verfahren eingesetzt, bei denen die Probe mit einem oder mehreren Laser-Spot(s) abgerastert wird.

    Ein alternatives Konzept ist die strukturierte Beleuchtung, bei der ein Muster auf die Probe projiziert wird, ein sogenanntes Phasenbild erzeugt wird und mehrere solcher, bei unterschiedlichen Musterpositionen auf der Probe aufgezeichneten, Phasenbildern miteinander verrechnet werden.

    Unser Konzept setzt keine linearen Strichgitter ein, die zur Erzeugung hochaufgelöster Bilder nicht nur linear verschoben, sondern auch gedreht werden müssen, sondern 2-dimensionale hexagonale Muster, bei denen alle zur Bilderzeugung erforderlichen Phasenbilder durch eine lineare Musterverschiebung aufgenommen werden können. Das Verfahren garantiert eine gegenüber dem Konfokalmikroskop drastisch reduzierte Probenschädigung, eine deutlich höhere Geschwindigkeit und eine gesteigerte Auflösung. Unser SIM-Mikroskop ist die praktikabelste von allen Superresolution Techniken.