Prototyp mikroskopu Q-Phase G3

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F07337761%3A_____%2F25%3AN0000002" target="_blank" >RIV/07337761:_____/25:N0000002 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/00216305:26210/26:0200542

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Prototyp mikroskopu Q-Phase G3

Popis výsledku v původním jazyce

V průběhu roku 2025 byla úspěšně završena závěrečná fáze vývoje vedoucí k realizaci prototypu holografického mikroskopu nové generace. Na základě výsledků testování funkčního vzorku byly provedeny finální úpravy konstrukčních, optických i elektronických subsystémů s cílem zvýšit přesnost, stabilitu a celkovou robustnost zařízení. Současně probíhala optimalizace softwarové architektury, zejména v oblasti automatizačních a ladicích algoritmů, které byly rozšířeny o pokročilé funkcionality umožňující spolehlivý a reprodukovatelný provoz přístroje. Výroba prototypu vycházela z ověřených postupů a konstrukčních řešení implementovaných na úrovni funkčního vzorku, přičemž získané zkušenosti umožnily eliminovat rizika spojená s montáží a integrací jednotlivých komponent. Samotná realizace prototypu proběhla bez zásadních komplikací a potvrdila vhodnost zvoleného technického řešení i připravenost pro další fáze vývoje. V rámci této etapy byly rovněž zohledněny požadavky na budoucí výrobní škálovatelnost a integraci zařízení do cílového aplikačního prostředí. Následné testování prototypu je zaměřeno na komplexní ověření technických parametrů celku, včetně optické výkonnosti, stability měření, rychlosti snímkování a spolehlivosti automatických seřizovacích procedur. Paralelně probíhá biologická evaluace zařízení, jejímž cílem je potvrdit aplikační potenciál přístroje v reálných podmínkách. Dosavadní výsledky potvrzují dosažení projektovaných parametrů a validují navrženou koncepci zařízení. Prototyp tak představuje plnohodnotný výstup projektu a vytváří předpoklady pro jeho další rozvoj směrem ke komerčnímu využití.

Název v anglickém jazyce

Prototype of the Q-Phase G3 microscope

Popis výsledku anglicky

During 2025, the final phase of development leading to the realization of a prototype of the next-generation holographic microscope was successfully completed. Based on the results of functional sample testing, final modifications were implemented across the mechanical, optical, and electronic subsystems to improve accuracy, stability, and overall system robustness. At the same time, the software architecture was further optimized, particularly in the area of automation and alignment algorithms, which were extended with advanced functionalities enabling reliable and reproducible operation of the instrument. The prototype manufacturing process built upon validated procedures and design solutions established at the functional sample stage, with the acquired know-how enabling mitigation of risks associated with assembly and system integration. The prototype realization itself was carried out without major complications and confirmed both the suitability of the selected technical approach and readiness for subsequent development stages. This phase also incorporated considerations related to future manufacturability and integration of the device into its target application environment. Subsequent prototype testing is focused on comprehensive verification of overall technical performance, including optical performance, measurement stability, acquisition speed, and reliability of automated alignment procedures. In parallel, biological evaluation of the system is being conducted to validate its application potential under real-use conditions. The results obtained so far confirm the achievement of the targeted parameters and validate the proposed system concept. The prototype thus represents a fully realized project output and establishes a solid foundation for further development towards commercial deployment.

Druh

G_prot - Prototyp

CEP obor

—

OECD FORD obor

10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Projekt

<a href="/cs/project/FW03010456" target="_blank" >FW03010456: Holografický mikroskop nové generace</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

20004 Q-PHASE G3 - Prototyp

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Hlavní komponenty: Optika Olympus UIS2 Manipulátor vzorku (osy X, Y): rozsah 110 mm x 72 mm, opakovatelnost ≤ 1 µm Manipulátor vzorku (osa Z): rozsah 9 mm, opakovatelnost ≤ 250 nm Osa piezo Z: Prior NanoScan SP, rozsah až 800 µm, opakovatelnost 3 nm Kondenzory: pracovní rozsah 10 mm, opakovatelnost ≤ 1 µm Karusel objektivů: 5 pozic, šnekový převod s eliminací vůle, absolutní enkodér Inkubátor pro teplotní stabilizaci systému na 37°C Stage-top inkubátor pro zajištění vhodných podmínek pro živé buňky (koncentrace CO2, vlhkost) Fluorescenční modul podporující konfigurace single-band, Pinkel i Sedat, se světleným zdrojem na bázi LED, až 8 kanálů, kamera typu sCMOS Modul laserového autofokusu WDI PFA-DT s offsetovací optikou Optotune Motorizovaný výměník referenčních vzorků, rozsah 1-9 mm skla Kamera: Allied Vision Alvium 1800-C-2040m (Sony IMX541) Optické vlastnosti: Vlnová délka osvětlení: 660 nm (FWHM 10 nm) Světelný výkon v rovině vzorku: 63 mW/cm2 Zvětšení: 10x-60x Velikost zorného pole: cca 700 µm x 700 µm (objektiv 10x) Rychlost snímkování QPI: ~12 fps Citlivost detekce fáze: až 24 mrad (objektiv 10x) Elektronika a řízení: Výpočetní platforma: NVIDIA Jetson Orin Nano Předzpracování obrazu: FFT/IFT pipeline, ~10,5 ms/snímek, GPU zatížení ~60 % Q-board: synchronizace pohybů motorizace, řízení napájení periferií, RS485 komunikace Externí optické enkodéry: absolutní rozlišení až 22 bit, výsledná přesnost <200 nm Mechanická konstrukce: Invertované transmisní uspořádání Kostra mikroskopu: slitina EN AC 5083, elox, hmotnost cca 16 kg (bez příslušenství) Software: CoreQ (Linux, Jetson) – řízení HW, snímání, ladicí procedury SophiQ (Windows) – uživatelská aplikace Firmware – makra řídících karet krokových motorů Trinamic, logika řízení motorů na bázi mikrokontrolerů Microchip Technology PIC, logika dotykového displeje ovládání mikroskopu na bázi ESP32

Ekonomické parametry

Úspora nákladů oproti stávající generaci 40 %. Zvýšení tržeb o 70 %.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

02038811

Název vlastníka

TELIGHT Holding s.r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—