Kontext & Ziel
Dieses Projekt wurde im Auftrag der US-amerikanischen Firma Peralabs entwickelt und verfolgt das Ziel, ein mikrofluidikbasiertes System zur schnellen, objektiven und automatisierten Spermienanalyse und -separation zu realisieren. Herkömmliche manuelle Methoden sind zeitaufwendig, subjektiv und abhängig von operatorischer Erfahrung. Der entwickelte Analyzer soll eine standardisierte, reproduzierbare und hochpräzise Bewertung von Spermienmotilität, Morphologie und Konzentration ermöglichen und gleichzeitig gezielte Separation für weiterführende Anwendungen unterstützen (z. B. IVF-Vorbereitung oder Forschung).
Ansatz
- Entwicklung mikrofluidischer Kanäle zur präzisen Probenführung und kontrollierten Separation
- Konstruktion eines integrierten optischen Detektionssystems (CMOS-Kamera, LED-Beleuchtung)
- Automatisiertes Bewegungs- und Bildverarbeitungssystem zur Analyse von Motilität & Morphologie
- Mechanischer Aufbau inkl. Linearschlitten, Fokusmechanismus und Probenhalterung
- Entwicklung der Steuerungssoftware (UI, Gerätelogik, Datenverarbeitung)
- Prototyping, 3D-Druck-Gehäuse, Elektronik-Integration und Validierungstests mit realen Proben
Ergebnis
Der entwickelte Prototyp konnte eine vollständige automatisierte Analyse durchführen – von der mikrofluidischen Probenzuführung über die optische Erfassung bis zur softwaregestützten Bewertung von Bewegungsmustern und Morphologie. Das System zeigte in Tests mit Peralabs eine hohe Wiederholbarkeit, schnelle Auswertungszeiten und eine signifikante Reduktion menschlicher Fehlbeurteilungen. Nächste Schritte umfassen die Optimierung des Sensorsystems, die Erweiterung der Bildanalysealgorithmen sowie die Vorbereitung für mögliche Produktzertifizierungen.