Eine Eigenbau-Zählkammer für Blutzellen: Optik, Biologie und Informatik vereint
Die Zählung von Leukozyten (WBC) und Erythrozyten (RBC) ist ein essenzieller Bestandteil vieler medizinischer und biologischer Untersuchungen. Traditionell werden dazu spezielle Zählkammern wie die Neubauer-Kammer verwendet, die durch ein feines Raster das manuelle Zählen unter dem Mikroskop erleichtern. Doch was, wenn man diesen Prozess mit modernen Methoden automatisieren und vereinfachen könnte? Genau hier setzt unser JuFo-Projekt an: eine selbstgebaute Zählkammer mit Kamerabasiertem Zellzählverfahren!
Die Idee: Eine optisch gestützte Zählkammer
Statt auf eine konventionelle Zählkammer zurückzugreifen, bauen wir unsere eigene Variante. Der Kern des Systems besteht aus zwei Laborgläsern, zwischen die wir dünne Deckgläser kleben. Diese Deckgläser dienen als Abstandshalter und definieren die Höhe der Kammer auf exakt 0,1 mm (oder entsprechend der exakten Deckglasdicke).
Eine kalibrierte Kamera misst die Fläche, die durch das Laborglas und die Deckgläser definiert ist, wodurch sich das Volumen präzise berechnen lässt. Dies erlaubt uns, die Zellkonzentration in der Probe exakt zu bestimmen.
Automatische Zählung mit Bildverarbeitung
Die eigentliche Innovation liegt jedoch in der digitalen Analyse: Eine Mikroskop-Kamera nimmt Bilder der Zellen auf, während eine spezielle Software diese analysiert und automatisch die Zellanzahl bestimmt. Anders als bei herkömmlichen Zählkammern, die Markierungen wie bei der Neubauer-Kammer zur Orientierung nutzen, ist das hier nicht notwendig. Stattdessen übernimmt ein Algorithmus die Aufgabe des Zählens, wodurch eine fehleranfällige manuelle Analyse vermieden wird.
Interdisziplinärer Ansatz mit viel Potenzial
Dieses Projekt vereint gleich mehrere wissenschaftliche Disziplinen:
Optik: Aufbau und Kalibrierung der Kamera zur genauen Volumenbestimmung.
Biologie: Analyse von Blutzellen zur Bestimmung von Zellzahlen und Konzentrationen.
Informatik: Entwicklung der Bildverarbeitungssoftware zur automatischen Zellzählung.
Durch die Verbindung dieser drei Fachbereiche entsteht ein vielseitiges und innovatives Projekt, das nicht nur im schulischen Umfeld spannend ist, sondern auch praktische Anwendungen in der medizinischen Diagnostik haben könnte.
Zukunftsperspektiven
Die Möglichkeiten für Weiterentwicklungen sind vielfältig: Denkbar wäre beispielsweise die Integration von KI-gestützten Algorithmen zur Zellklassifikation oder eine automatisierte Auswertung von Blutbildern. Mit der Kombination aus einfacher Bauweise und digitaler Analyse könnte dieses System eine kostengünstige und zugängliche Alternative zu professionellen Zählkammern bieten.
Unser Projekt zeigt, wie durch clevere Kombination aus Physik, Biologie und Informatik innovative Lösungen entstehen können. Wir freuen uns auf die weitere Entwicklung und darauf, die Leistungsfähigkeit unserer Eigenbau-Zählkammer unter Beweis zu stellen!
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