Bildverarbeitung im Einsatz -  Anwendungsbeispiele aus zahlreichen Branchen

Industrielle Bildverarbeitung in der Praxis

Kundenreferenzen und Anwendungsbeispiele

Detektionssystem zum schnellen und sicheren Nachweis von Mikroorganismen

Oktober 2010

In der Pharmazie und im Nahrungsmittelsektor ist der Nachweis von Kontaminanten (Bakterien, Hefepilze, Schimmelpilze) in Flüssigkeiten aus Rohstoffen, Herstellungsprozessen oder Endprodukten von höchster Bedeutung. Dieser Nachweis der »mikrobiologischen Belastung« erfolgt quantitativ, wobei ein Kontaminant, zum Beispiel eine Bakterienzelle, als Einheit verwendet wird.

Detektionssystem zum schnellen und sicheren Nachweis von Mikroorganismen

Das amerikanische Unternehmen Millipore Corporation, eine Filiale des Merck-Konzerns, hat mit Milliflex Quantum ein System entwickelt, mit dem sich mikrobiologische Belastung schnell und sicher messen lässt. Die Komponenten dazu liefert der Bildverarbeitungs-Spezialist STEMMER IMAGING.

In der Pharmazie und im Nahrungsmittelsektor ist der Nachweis von Kontaminanten (Bakterien, Hefepilze, Schimmelpilze) in Flüssigkeiten aus Rohstoffen, Herstellungsprozessen oder Endprodukten von höchster Bedeutung. Dieser Nachweis der »mikrobiologischen Belastung« erfolgt quantitativ, wobei ein Kontaminant, zum Beispiel eine Bakterienzelle, als Einheit verwendet wird.

Bei herkömmlichen Nachweismethoden werden Filtermembranen eingesetzt, die in der Lage sind, Kontaminanten zurückzuhalten. Nachdem das Produkt durch die Membran gefiltert wurde, wird es 5-7 Tage lang in einer Nährlösung bebrütet. Die Bebrütungsdauer ist abhängig von der Art des gesuchten Keims. Danach sind die Kontaminanten in Form von zählbaren Kolonien sichtbar.

Das System Milliflex Quantum ist ein Laborgerät, mit dessen Hilfe die erforderliche Bebrütungszeit zum Messen der mikrobiologischen Belastung auf einer Membran um 2/3 reduziert werden kann. Das Gerät kombiniert eine universelle, nicht destruktive Fluoreszenzmarkierung mit einem optischen System. Damit werden die fluoreszierenden Mikrokolonien auf der gesamten Membran mit bloßem Auge erkennbar.

Ein bewegliches Kamera-Modul ermöglicht es dem Nutzer, die Membran auf dem Bildschirm darzustellen und sorgt somit für maximale Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit. Eine speziell für diesen Zweck entwickelte Software dient zum Zählen der Mikrokolonien. Durch die kompakte Einbauweise ist das Kamera-Modul einfach in der Handhabung und liefert darüber hinaus eine kontrastreiche Abbildung der Mikrokolonien ab einem Durchmesser von 120 μm.

Das System besteht aus einer Platinen-Kamera mit monochronem CMOS-Sensor mit einer Auflösung von 1280 x 1024 Pixel und einem 12 mm Mikroobjektiv, die von STEMMER IMAGING geliefert werden.

Die an der Kamera vorhandenen Ein- und Ausgänge wurden dazu verwendet, ein software-gesteuertes Leuchtband zu integrieren. Dieses Leuchtband informiert den Benutzer über den aktuellen Status der Kamera (Kamera OK / Bildaufnahme läuft / Fehler). Somit konnte diese Funktion ohne komplexe elektronische Zusatzkomponenten implementiert werden.

Chronologie der Applikation

Nach Validierung der technologischen Grundlagen des Milliflex Quantum und Herstellung der ersten Prototypen, erkannten wir den Nutzen, den die Ausstattung des Systems mit einer Funktion zur Darstellung der Membran am Bildschirm und einer Software zur Unterstützung der Zählung mit sich bringen würde, erklärt Gaël Waiche, Verantwortlicher für die Entwicklung der Milliflex Quantum-Geräte.

Wir haben sämtliche auf dem Markt verfügbaren Kameras geprüft und uns dann für eine über STEMMER IMAGING Frankreich vertriebene Kamera entschieden. Dieses Produkt stellte auf Anhieb einen guten Kompromiss zwischen Kompaktheit, Preis und Leistung dar. Darüber hinaus waren die Qualität des SDK und die garantierte Langlebigkeit von entscheidender Bedeutung.

Philippe Gac von GPVision, STEMMER IMAGINGs Integrationspartner, hat die Software zum Einstellen der Optik dieses Moduls entwickelt. Dank der Unterstützung des STEMMER IMAGING-Teams konnten wir den ersten Prototypen des Kamera-Moduls innerhalb weniger Wochen produzieren und uns davon überzeugen, dass das Produkt unseren Anforderungen gerecht wird.

Dieses Kamera-Modul, das ursprünglich als Option des Milliflex Quantum vorgesehen war, wurde von zahlreichen Kunden getestet. 80% von ihnen haben sich dafür ausgesprochen, das Milliflex Quantum lieber mit als ohne Kamera zu verwenden. Daher entschieden wir uns, das System standardmäßig mit dem Kamera-Modul zu liefern. Nach der formalen Validierung des Systems wurde die Genauigkeit der Zählfunktion überprüft.

Gleich nach seiner Einführung wurde das mit dem Kamera-Modul ausgestattete Milliflex Quantum weltweit auf den Markt gebracht.

Über Millipore

Die 1954 gegründete amerikanische Millipore Corporation, eine Filiale des Merck-Konzerns, ist führender Lieferant von Spitzentechnologien, Geräten und Dienstleistungen für die Life-Science-Industrie. Das Unternehmen beschäftigt weltweit 6000 Mitarbeiter und erzielte 2010 einen Umsatz von rund 1,7 Milliarden Euro. Zu seinen Kunden zählen die bedeutendsten Firmen der Pharmaindustrie.

Millipore bietet seinen Kunden wissenschaftliche, innovative Expertenlösungen für höchst komplexe Aufgaben sowie konstante Unterstützung bis zum Projektabschluss und ermöglicht ihnen, ihre Ziele zu realisieren.

Die Hauptätigkeitsbereiche der Firma Millipore sind:

  • Labortätigkeiten
  • Entwicklung neuer Medikamente
  • Produktion und Kontrolle pharmazeutischer Produkte