Die In-situ-Mikroskopie ist eine an der Hochschule Mannheim erfundene video-mikroskopische Methode, die von Studierenden und Lehrenden der Fakultäten für Informationstechnik und Biotechnologie mit dem Ziel der Produktreife weiterentwickelt wird.
Das Ziel ist eine verbesserte Diagnostik von beweglichen Mikrostrukturen in strömenden Flüssigkeiten (Suspensionen), wie sie häufig auftreten, etwa in der Medizintechnik, Umwelttechnik und Biotechnologie.
Zwischenziele sind wissenschaftliche Publikationen und eine Unternehmensgründung (aktuell im Gange).
Das Team:
- Studierende: Bachelor-, Master- Doktor-Arbeiten (stellvertretend: Simon Bähr (KI-gestützte Systemarchitektur Bakterienerkennung), Soria Gasparini (Embedded System Malaria-Diagnose), Danielle Gueiber (KI-Mustererkennung).
- Professor*innen: H. Suhr (Fakultät für Informatonstechnik: Physik, Systeme), P. Wiedemann (Fakultät für Biotechnolgoie: Biotechnologie, Systeme), R. Willenberg (Fakultät für Informationstechnik: FPGA-Steuerung, Pulser-Timing), F. Mueller-Gliesmann (Fakultät für Informationstechnik: Puls-Elektronik, Mikrocontroller).
- Kooperationen: Universität Heidelberg, Universität Clermont Ferrand, Blutbank Mannheim, Kläranlage Bruchsal.
Die Methode besteht in einer informationstechnischen Systementwicklung aus
- Künstlicher Intelligenz zur Mustererkennung/Partikelklassifizierung/Diagnose
- Analog-Elektronik zur Erzeugung kurzer intensiver Strompulse/LED-Lichtblitze
- Field Programmable Gate Arrays für extrem kurze Pulse bei hoher Pulsfrequenz
- Microcontroller zur Kontrolle der Strom-Pulsquelle.
All dies wird kombiniert mit eigenen optischen und verfahrenstechnischen Entwicklungen.
Abbildung: In-situ-Mikroskop (ISM) mit stroboskopartiger Blitzbelichtung. Es bildet Mikropartikel in Strömungen quasi „im Fluge“ ab, also berührungslos. Ein trainiertes Neuronales Netz stellt am Ende die Diagnose.