Escáneres microscópicos calificados para aplicaciones personalizadas en medicina

Microscopio de escaneo láser para la delimitación de tumores. © Fraunhofer IPMS / Microscopio de escaneo láser para la delimitación de tumores. © Fraunhofer IPMS

Kit de evaluación para clientes de escáneres MEMS cuasiestáticos. © Fraunhofer IPMS / Kit de evaluación para clientes de escáneres MEMS cuasiestáticos. © Fraunhofer IPMS

Escáner cuasiestático en un módulo para gafas de visualización montadas en la cabeza. © Fraunhofer IPMS / Escáner cuasiestático en un módulo para gafas de visualización montadas en la cabeza. © Fraunhofer IPMS

El potencial de los microscaners en la tecnología médica es inmenso. Convencen por su reducido volumen y peso, así como por su alta eficiencia energética, lo que permite su uso móvil. Para satisfacer las necesidades específicas de los clientes, el Fraunhofer IPMS ha desarrollado ya más de 200 diseños diferentes de microscaners. La oferta abarca toda la cadena de valor, desde la conceptualización hasta el desarrollo de prototipos y la producción piloto en su propia sala limpia en obleas de 8". Además, el Fraunhofer IPMS amplía continuamente el campo de aplicación de la tecnología de espejos escáner con soluciones de diseño novedosas y patentadas, módulos tecnológicos, así como la integración de inteligencia artificial (IA).

Los microscaners son los componentes ópticos más pequeños, capaces de inclinar espejos diminutos alrededor de uno o varios ejes para permitir un escaneo o proyección muy rápidos y precisos. Gracias a su funcionamiento sin contacto, así como a su pequeño tamaño, peso reducido y alta eficiencia energética, abren nuevas posibilidades en la tecnología médica. Las diversas aplicaciones de los microscaners en medicina incluyen, entre otras, la captura de imágenes para endoscopios médicos, la microscopía confocal, la microscopía de fluorescencia, la espectroscopía y la oftalmología.

Los microscaners del Fraunhofer IPMS se caracterizan por su amplio ángulo de escaneo y altas frecuencias de escaneo, además de mostrar una excelente estabilidad a largo plazo. El apoyo a los clientes en el desarrollo de módulos específicos y soluciones electrónicas para un control de alta precisión completan la gama de servicios del instituto. Especialmente para pequeñas y medianas empresas, los diferentes kits de evaluación del Fraunhofer ofrecen la oportunidad de incorporar la tecnología de microscaners en su desarrollo de productos, sin necesidad de un desarrollo propio costoso y laborioso de electrónica de control que cumpla con las especificaciones.

Microscaners del Fraunhofer IPMS en la tecnología médica

Los desarrollos personalizados previos de microscaners del Fraunhofer IPMS han sido calificados en los últimos años en colaboración con varios socios para su uso en productos de clientes. Estas componentes han demostrado su eficacia en la práctica.

Así, hace algunos años, el Fraunhofer IPMS desarrolló escáneres MEMS de doble resonancia, que constituyen el corazón de un escáner de radiografía de película compacto para la odontología digitalizada. Estos microscaners se producen en la sala limpia propia del instituto en un proceso piloto, con una cantidad de hasta varios miles de unidades al año, para su integración en productos de clientes. La montaje en un soporte de componentes desarrollado por el propio instituto, con electrónica integrada y posterior prueba, también se realiza en el Fraunhofer IPMS. La certificación del instituto según la norma ISO 9001 garantiza que la calidad se mantiene según los estándares industriales.

Otras aplicaciones en tecnología médica del Fraunhofer IPMS incluyen los escáneres láser desarrollados para la empresa Norlase, que se utilizarán en oftalmología para tratar pacientes con problemas de retina y glaucoma. Gracias a los escáneres MEMS del Fraunhofer IPMS, es posible una miniaturización del sistema y una mayor resolución, que antes no era alcanzable.

Para la startup Envision Diagnostics, el instituto desarrolla microscaners para una prueba ocular rápida, estandarizada y fiable, que captura, evalúa y presenta todos los parámetros cualitativos. Esto proporciona a los médicos datos de pacientes más completos y fiables, permitiendo tomar decisiones seguras.

Microscaners del Fraunhofer IPMS en la microscopía

Los microscaners también encuentran múltiples aplicaciones en la microscopía médica. Gracias a la tomografía de coherencia óptica, se pueden analizar las superficies y estructuras internas de objetos con una resolución en el rango de micrómetros. Los espejos microscaners del Fraunhofer IPMS permiten una nueva forma de capturar parámetros ambientales y son el corazón de un microscopio láser de escaneo innovador para la delimitación de tumores. Con esta tecnología, las cirugías oncológicas pueden ser más rápidas, precisas y seguras. Incluso en la sala de operaciones, el médico puede examinar el tejido del que se ha extirpado el tumor con ayuda del microscopio. Un marcador de fluorescencia aplicado previamente hace visibles todas las células cancerosas que puedan quedar después del corte. Estas pueden eliminarse de forma completa y precisa. El tejido circundante se preserva, ya que en la pantalla del microscopio se puede ver exactamente dónde empieza el tejido sano. Y ya no es necesario esperar resultados de laboratorio.

Además, el ZEISS Lattice Lightsheet 7, galardonado con el Premio a la Innovación Alemán 2022 por la presidenta federal, utiliza la tecnología de microscaners del Fraunhofer IPMS. Este sistema de microscopía para la imagen 3D suave de células vivas emplea, entre otros, el módulo de escaneo Light Deflection Cube (LDC) desarrollado por el instituto. Este módulo ha sido calificado y también se proporciona en una producción piloto anual para el cliente Zeiss, para el producto actual.

En la feria Laser World of Photonics, que tendrá lugar del 27 al 30 de junio, el Fraunhofer IPMS estará presente en el stand conjunto de los institutos Fraunhofer. En este stand, los interesados podrán obtener una visión exclusiva de los desarrollos del instituto y conversar con los investigadores del Fraunhofer IPMS. Es posible concertar una cita previa a través de la página web del instituto en https://www.ipms.fraunhofer.de/en/events/2023/Laser.html.