(Magnetische) Messdienstleistungen

Magnetische Charakterisierung Ihrer Entwicklungen – von Nanopartikeln bis Magnetic Particle Imaging

Am Fraunhofer IMTE bieten wir die vollständige Kette der magnetischen Charakterisierung für Forschung und Entwicklung. Wir verbinden ausgewiesene MPI-Expertise mit spezialisierten Messsystemen, um magnetische Nanopartikel, Kontrastmittel und Komponenten präzise zu analysieren. Mithilfe statischer und dynamischer Felder erfassen wir MPS-Spektren, Magnetisierungskurven, Systemmatrizen und MPI-Bilder und leiten daraus die relevanten Parameter für für die jeweiligen Anwendungen ab.

Magnetische Eisenoxidnanopartikel sind ein wichtiges Werkzeug in der medizinischen Bildgebung, sowohl als gut verträgliche Kontrastmittel in der MRT als auch als signalgebende Elemente im Magnetic Particle Imaging (MPI), einer jungen Bildgebungstechnik.

Die Messdaten sind eine zentrale Grundlage für die Entwicklung und Bewertung magnetischer Nanopartikel im MPI, insbesondere in Chemie, Pharmakologie und Medizin.

Im Rahmen der langjährigen Forschung im Bereich MPI am Fraunhofer IMTE in enger Kooperation mit dem Institut für Medizintechnik der Universität zu Lübeck entstehen eine Bandbreite an Instrumentierung und Erfahrung zur spezialisierten Charakterisierung magnetischer Materialien. Unsere Arbeiten reichen von MPS-Messungen und weiterführenden MPS-Analysen über Systemmatrizen bis hin zur klassischen und hybriden MPI-Bildgebung.

Ob für die Entwicklung von MPI-Kontrastmitteln, die Entwicklung neuartiger MPS-basierter Sensorsysteme oder magnetisch markierter Operationsinstrumente - am Fraunhofer IMTE können die benötigten Charakterisierungen durchgeführt werden. Dafür stehen sowohl kommerzielle Geräte als auch die am Institut entwickelten Forschungsgeräte zur Verfügung.

Zusätzlich zur reinen Charakterisierung können Bildgebungsszenarien in verschiedenen MPI-Systemen untersucht werden. Dafür werden anwendungsspezifische Phantome entwickelt oder über hybride Techniken softwarebasierte Emulationen durchgeführt, mit denen sich die Bildgebungseigenschaften bestimmen lassen.

 

Unsere Leistungen 

Forschungsnahe Messungen & Beratung

  • Individuelle, anwendungsorientierte Forschungsdienstleistungen zur Charakterisierung magnetischer Proben
  • Vermessung flüssiger und fester Proben, je nach Methode zwischen 1 µl und 1 ml, inklusive Messdatenauswertung
  • Umfassende Beratung bei der Auswahl geeigneter Experimente

 

Mess- und Analyseverfahren

  • MPS-Charakterisierung in 1D bis 3D Feldern bei 25 kHz und höheren Frequenzen, mit kommerziellen und institutseigenen MPS-Systemen
  • Bewertung der Bildgebungsperformance in verschiedenen MPI-Systemen (Bruker MPI 25/20 FF, In-House-FFL-System, Kolibri)
  • Entwicklung und Fertigung anwendungsspezifischer Phantome in Kooperation mit dem Labor für Fertigungsverfahren
  • Erweiterte MPS-Analysen sowie Aufnahme von Systemmatrizen zur Unterstützung von MPI-Implementierungen
  • Analyse magnetischer Hyperthermie (SAR/Heizleistung) sowie räumlich aufgelöste Hyperthermie-Experimente in Kombination mit MPI

Bisherige Projekte

Biologisch produzierte magnetische Nanopartikel

· Benchmarking von kundenspezifischen Tracern gegen etablierte Nanopartikel

· Bildgebung im kommerziellen MPI-Gerät von Bruker

· Phantomexperimente in anatomisch korrektem Rattenphantom

Scheibenpartikel als Tracer der nächsten Generation

· MPS-Charakterisierung von Partikeln und beschichteten Siliziumwafern in 1D und 3D

· Vermessung der Point spread function (PSF)

· Aufnahme hybrider Systemmatrizen zur Emulation der Bildgebung beliebiger Strukturen mit geringem Materialaufwand

Degradierbare Stentmarker für die interventionelle Radiologie

· Analyse von Degradierungsverhalten der magnetischen Beschichtung im MPS und VSM

· Bildgebung im kommerziellen MPI-Gerät von Bruker

· Materialanalyse mittels Computertomographie (Link auf Prüflabor)

Charakterisierung kommerzieller Nanopartikel

· Statische Magnetisierungskurven im VSM

· Umfassende MPS-Analysen

· Vermessung von Systemfunktionen im MPI-Scanner

 

 

 

 

FFL-Bildgebung MPI-markierter Stents

· Bildgebung im Permanentmagnet-FFL System Kolibri

· Stabilitätsanalyse der Beschichtung im MPS

· Referenzbildgebung im präklinischen MRT