Anwendungsfälle

Integriertes Multiplex-PCR-System mit automatisierter Probenverarbeitung

• Die Erfindung ist ein vollautomatisches Multiplex-PCR (mPCR)-System von der Probe bis zum Ergebnis, das für den Nachweis von Krankheitserregern in Fäkalproben entwickelt wurde. Es eliminiert die Notwendigkeit spezieller Geräte, indem es alle erforderlichen Funktionen – Probenvorverarbeitung, DNA-Extraktion, Amplifikation und fluoreszenzbasierte Detektion – in einem kompakten, modularen Gerät integriert.

• Das System verfügt über einen neuartigen mikrofluidischen Biochip, der Flüssigkeitsmanagement, Zentrifugation, Ultraschalllyse und Mehrkanal-Optikdetektion orchestriert. Die sequentiellen Kammern des Biochips ermöglichen Zelllyse, Nukleinsäurebindung, Waschen und qPCR-Amplifikation, was die Effizienz und Genauigkeit erhöht. Mit modularen mechanischen, thermischen und optischen Untersystemen ist das Gerät für die Hochdurchsatz-Pathogennachweis optimiert und eignet sich daher für verschiedene klinische Umgebungen.

Multispektrales Scannmikroskop

Die vorliegende Erfindung stellt ein neuartiges Ganzobjektträger-Multispektral-Scansmikroskopsystem vor, das für die multiplexte Zellbildgebung entwickelt wurde. Das System integriert:

• Ein multispektrales Bildgebungsmodul, das in der Lage ist, hochauflösende Bilder über mehrere Wellenlängen hinweg aufzunehmen.

• Eine automatisierte Präzisionsbühne für genaue und schnelle Probenpositionierung.

• Ein Hochgeschwindigkeits-Autofokusmechanismus, der eine konsistente Bildklarheit über das gesamte Objektiv gewährleistet.

• Fortschrittliche Bildverarbeitungstechniken für Fusion, Stitching und Mustererkennung.

• KI-gestützte Analyse zur Detektion und Klassifizierung von Tumorzellen basierend auf multispektralen Fluoreszenzmuster.

• Diese Erfindung bietet eine erhöhte Genauigkeit in der Pathologie, indem sie die Echtzeit-Erkennung und -Analyse mehrerer Biomarker in einer einzigen Gewebeprobe ermöglicht. Das System ist für einen Hochdurchsatzbetrieb ausgelegt und gewährleistet eine schnelle und zuverlässige Bilderfassung und -verarbeitung.

Entwicklung einer nichtlinearen multispektralen Bildgebungsplattform (NMSI)

Die Erfindung liefert eine proprietäre faltbare und mobile NMSI-Plattform, die in der Lage ist, Echtzeit-, nicht-invasive und hochauflösende Bildgebung für pathologische und laparoskopische Anwendungen zu ermöglichen. Die wichtigsten Innovationen umfassen:
 

• Ein flexibler und kompakter nichtlinearer Bildgebungslaparoskop für minimalinvasive Eingriffe.

• Eine faltbare mobile NMSI-Plattform mit hoher Freiheitsgrad (DOF) für die Zugänglichkeit.

• Fortschrittliche KI-gestützte digitale Pathologiebildgebung und -analyse.

• Femtosekundenlaser-Pulsformung für erhöhte Effizienz in der medizinischen Bildgebung.

• Das System ermöglicht die Echtzeit-Visualisierung von Gewebestrukturen und Biomarkern wie SHG-, CARS-, SRS- und TPEF-Signalen für verschiedene zelluläre Studien, wodurch die diagnostische Genauigkeit verbessert und die Notwendigkeit von Biopsien und Färbungen entfällt.