Microscanners qualifiés pour des applications personnalisées dans le domaine médical

Microscope à balayage laser pour la délimitation des tumeurs. © Fraunhofer IPMS / Laser scanning microscope for tumor delineation. © Fraunhofer IPMS

Kit d'évaluation client pour scanner MEMS quasi-statiques. © Fraunhofer IPMS / Kit d'évaluation client pour scanners MEMS quasi-statiques. © Fraunhofer IPMS

Scanner quasi-statique dans un module pour casques de réalité virtuelle. © Fraunhofer IPMS / Scanner quasi-statique dans un module pour casques de réalité virtuelle. © Fraunhofer IPMS

Le potentiel des micro-scanners dans la technologie médicale est immense. Ils convainquent par leur faible volume et poids ainsi que leur haute efficacité énergétique, permettant une utilisation mobile. Afin de répondre aux exigences spécifiques des clients, le Fraunhofer IPMS a déjà développé plus de 200 designs différents de micro-scanners. L’offre s’étend tout au long de la chaîne de valeur, de la conception à l’élaboration de prototypes, jusqu’à la fabrication pilote dans leur propre salle blanche sur des wafers de 8". Le Fraunhofer IPMS élargit continuellement le champ d’application de la technologie des miroirs de scanners avec des solutions de design innovantes et brevetées, ainsi que des modules technologiques, intégrant également l’intelligence artificielle (IA).

Les micro-scanners sont de minuscules composants optiques capables d’incliner de petites miroirs autour d’une ou plusieurs axes, permettant un balayage ou une projection très rapides et précis. Grâce à leur fonctionnement sans contact, leur petite taille, leur faible poids et leur grande efficacité énergétique, ils ouvrent de nouvelles possibilités dans la technologie médicale. Les applications variées des micro-scanners en médecine incluent notamment l’imagerie pour endoscopes médicaux, la microscopie confocale, la microscopie à fluorescence, la spectroscopie ainsi que l’ophtalmologie.

Les micro-scanners du Fraunhofer IPMS se distinguent par de grands angles de balayage et des fréquences de balayage élevées, tout en montrant une excellente stabilité à long terme. L’accompagnement des clients dans le développement de modules spécifiques ainsi que de solutions électroniques pour une commande contrôlée et hautement précise complète l’éventail de services de l’institut. Particulièrement pour les petites et moyennes entreprises, les différents kits d’évaluation du Fraunhofer offrent la possibilité d’intégrer la technologie des micro-scanners dans leur développement de produits, sans nécessiter un développement interne coûteux et complexe d’une électronique de commande conforme aux spécifications.

Micro-scanners du Fraunhofer IPMS dans la technologie médicale

Les développements spécifiques de micro-scanners du Fraunhofer IPMS réalisés ces dernières années ont été qualifiés en pratique pour plusieurs partenaires afin d’être intégrés dans des produits clients. Ces composants ont ainsi fait leurs preuves dans la pratique.

Par exemple, le Fraunhofer IPMS a développé il y a quelques années un scanner MEMS à double résonance, qui constitue le cœur d’un scanner de rayons X compact pour la dentisterie numérisée. Ces micro-scanners sont fabriqués dans leur propre salle blanche dans le cadre d’une production pilote, avec jusqu’à plusieurs milliers d’unités par an, pour le produit du client. L’assemblage sur un support de composants spécialement développé, avec électronique intégrée, ainsi que les tests qui suivent, sont également réalisés au Fraunhofer IPMS. La qualité, conforme aux standards industriels, est garantie par la certification de l’institut selon la norme ISO 9001.

Parmi les autres applications en technologie médicale du Fraunhofer IPMS figurent les scanners laser développés pour la société Norlase, qui seront utilisés en ophtalmologie dans le traitement des patients atteints de rétine ou de glaucome. Grâce à l’utilisation des scanners MEMS du Fraunhofer IPMS, une miniaturisation auparavant inégalée du système et une résolution accrue sont possibles.

Pour la startup Envision Diagnostics, l’institut développe des micro-scanners pour un test oculaire standardisé, rapide et fiable, qui enregistre, analyse et affiche tous les paramètres qualitatifs. Cela fournit aux médecins des données plus complètes et plus fiables sur les patients, permettant de prendre des décisions en toute sécurité.

Micro-scanners du Fraunhofer IPMS en microscopie

Les micro-miroirs de scanners trouvent également de nombreuses applications en microscopie médicale. Grâce à la tomographie par cohérence optique, il est possible d’analyser la surface et la structure en profondeur d’objets avec une résolution au niveau du micromètre. Les miroirs de scanners du Fraunhofer IPMS permettent une nouvelle façon de recueillir des paramètres environnementaux et constituent le cœur d’un nouveau microscope à balayage laser pour la délimitation de tumeurs. Avec cet outil, les opérations chirurgicales pour enlever des tumeurs peuvent être plus rapides, précises et sûres. Même en salle d’opération, le médecin peut examiner le tissu dont la tumeur vient d’être retirée à l’aide du microscope. Un marqueur de fluorescence appliqué au préalable rend visibles toutes les cellules cancéreuses qui pourraient encore subsister après la coupe. Celles-ci peuvent alors être enlevées de manière complète et précise. Le tissu environnant est préservé, car le microscope affiche précisément où commence le tissu sain. Et personne n’a plus besoin d’attendre un résultat de laboratoire.

Le système ZEISS Lattice Lightsheet 7, primé par le Président fédéral avec le Deutscher Zukunftspreis 2022 et développé par la société Zeiss, utilise également la technologie des micro-scanners du Fraunhofer IPMS. Ce microscope pour l’imagerie 3D douce de cellules vivantes utilise notamment le module de balayage Light Deflection Cube (LDC) développé par l’institut. Ce module a été qualifié et est également fourni chaque année dans le cadre d’une production pilote à Zeiss pour le produit actuel.

Du 27 au 30 juin, lors du salon Laser World of Photonics, le Fraunhofer IPMS sera représenté sur le stand commun des instituts Fraunhofer. Sur ce stand, les visiteurs pourront découvrir en exclusivité les développements de l’institut et échanger avec ses chercheurs. Il est possible de prendre rendez-vous à l’avance via le site web de l’institut à l’adresse https://www.ipms.fraunhofer.de/en/events/2023/Laser.html.