CT: 3D-röntgen voor biologie, zoölogie en archeologie

Morphologisch onderzoek via CT: botten, zacht weefsel en fossielen

U wilt het interieur van uw biologische monsters of archeologische vondsten onderzoeken zonder ze te beschadigen. Als geaccrediteerde CT-dienstverlener uit Duitsland voeren wij, naast CT-onderzoeken in de industriële sector, ook CT-scans uit van biologische monsters als alternatief voor histologie. Met behulp van 3D-röntgenonderzoek leveren wij tot 1.000 weefseldoorsneden per millimeter, zonder uw kostbare monsters fysiek aan te raken. Ook voor archeologische vondsten leveren wij microscopische 3D-gegevens (micro-CT en nano-CT) met een resolutie tot 1 µm – uw monsters blijven optimaal beschermd, aangezien de CT-inspectie contactloos en niet-invasief is.

Uw voordelen met de micro-CT & nano-CT-dienstverlening van TPW CTinspect:

 

• Uw TPW-expert: Dr. Thomas Kleinteich – gepromoveerd zoöloog (CT van spiervezels, bot-FEA) als sparringpartner voor parameters, preparatie en meting
• Destructievrij: behoud van zeldzame monsters, ideaal voor musea en collecties
• Microscopische resolutie op maat: micro-CT tot nano-CT (max. 1 µm)
• Zacht weefsel analyseren: advies over contrastmiddelen voor organen en spiervezels
• Snelle resultaten: minder inspanning dan histologie en blijvend digitale volumendata voor virtuele 3D-histologie
• Data-eigendom & compliance: gegevensopslag in Duitsland, met wachtwoord beveiligde downloadomgeving
• Begeleiding ter plaatse in Neuss: live deelname aan de scantag mogelijk en gezamenlijke data-analyse met onze CT-ingenieurs

 

 

Wat u van ons ontvangt: gegevens, visualisaties, rapporten

 

 

CT-volumedata (3D-gegevens)
Digitale beelddata
Op verzoek ook gegevens in STL-formaat (bijv. voor 3D-printen/3D-reconstructies)
Rapport met doorsnedebeelden en evaluatie (op aanvraag):

Segmentatie (bijv. CT bot/zacht weefsel)
Vezelverloop (valse-kleurenweergave)
Metrics (porositeit, afmetingen, trabekel-analyse)
 

Bij TPW CTinspect ontvangt u daarnaast ondersteuning bij preparatie en contrastmiddelen.

 

 

Uw CT-expert voor biologische monsters: Dr. Thomas Kleinteich

• Sparringpartner voor computertomografie, ook in biologische/zoölogische context, dankzij jarenlange praktijkervaring
• Promotie in zoölogie, inclusief CT-analyse van spiervezels van gewervelden
• FEM/FEA voor simulatie van botanatomie op basis van CT-gegevens
• Publicaties op het gebied van CT-analyse van biologische monsters (selectie):
  
  
  • E. W. M. Paig‐Tran, T. Kleinteich, and A. P. Summers, “The filter pads and filtration mechanisms of the devil rays: variation at macro and microscopic scales,” Journal of Morphology, vol. 274, no. 9, pp. 1026–1043, Sep. 2013.
  • A. van der Meijden, T. Kleinteich, and P. Coelho, “Packing a pinch: functional implications of chela shapes in scorpions using finite element analysis,” Journal of Anatomy, vol. 220, no. 5, pp. 423–434, May 2012.
  • T. Kleinteich, H. C. Maddin, J. Herzen, F. Beckmann, and A. P. Summers, “Is solid always best? Cranial performance in solid and fenestrated caecilian skulls,” Journal of Experimental Biology, vol. 215, no. 5, pp. 833–844, Mar. 2012.
  • T. Kleinteich, A. Haas, and A. P. Summers, “Caecilian jaw-closing mechanics: integrating two muscle systems,” Journal of the Royal Society Interface, vol. 5, no. 29, pp. 1491–1504, Dec. 2008.
  • T. Weihmann, T. Kleinteich, S. N. Gorb, and B. Wipfler, “Functional morphology of the mandibular apparatus in the cockroach Periplaneta americana (Blattodea: Blattidae) - a model species for omnivore insects,” Arthropod Systematics & Phylogeny, vol. 73, pp. 477–488, Dec. 2015.
  • T. Kleinteich and S. N. Gorb, “Frog tongue surface microstructures: functional and evolutionary patterns,” Beilstein Journal of Nanotechnology, vol. 7, no. 1, pp. 893–903, Jun. 2016.
  • T. Kleinteich, F. Beckmann, J. Herzen, A. P. Summers, and A. Haas, “Applying X-ray tomography in the field of vertebrate biology: form, function, and evolution of the skull of caecilians (Lissamphibia: Gymnophiona),” in Developments in X-Ray Tomography VI, vol. 7078, pp. 113–122, Sep. 2008.
  • K. Engelkes, J. Helfsgott, J. U. Hammel, S. Büsse, T. Kleinteich, A. Beerlink, S. N. Gorb, and A. Haas, “Measurement error in μCT-based three-dimensional geometric morphometrics introduced by surface generation and landmark data acquisition,” Journal of Anatomy, vol. 235, no. 2, pp. 357–378, Aug. 2019.
     

CT van spiervezels in zoölogische monsters – micro-CT & nano-CT voor morfologie

Biologisch zacht weefsel, zoals spiervezels, is vaak zeer complex en alleen in drie dimensies in samenhang met andere anatomische structuren te begrijpen. Met micro-CT en nano-CT kunnen we deze driedimensionaliteit destructievrij weergeven en onderzoeken. Door geschikte contrastmiddelen kunnen zachte weefsels gericht zichtbaar worden gemaakt, hierbij adviseren wij u graag. Zo kunnen vezelverloop en vezelarchitectuur binnen het preparaat worden gevolgd.

Computertomografie van zoölogische spiervezels biedt daarmee inzichten die een klassieke reeks dunne doorsneden alleen met grote inspanning kan leveren. Zo ontstaat, als alternatief voor histologisch onderzoek, een virtuele 3D-histologie waarbij het exemplaar intact blijft. Kies het aantal sneden en snijvlakken digitaal, zo vaak u wilt. Dit is ook bijzonder waardevol wanneer monsters als basis dienen voor finite-element-analyses (FEA), bijvoorbeeld bij functionele vraagstellingen.

Wij adviseren u graag over preparatie (droog/in vloeistof) en fixatie. Bij een gezamenlijke inspectie ter plaatse in Neuss kunnen we uw interessegebied en de te onderzoeken artefacten nauwkeurig bepalen. Wij zijn ons bewust van de zeldzaamheid van biologische monsters, daarom stemmen we parameters en de omgang met uw monsters nauw met u af. Profiteer van onze expertise in zoölogie (onder andere CT-analyses van spiervezels en botten). Dr. Kleinteich is uw sparringpartner voor optimale beeldvorming.

 

 

Röntgenarcheologie: CT-scan van fossielen & botten

 

 

 

Het onderzoeken van fossielen, botten en archeologische objecten wordt sterk vereenvoudigd door de beeldvormende techniek van micro-CT. Onze 3D-röntgenarcheologie maakt een destructievrije blik naar binnen mogelijk en maakt structuren zoals anatomie, botbreuken, trabekels, insluitsels en productietechnieken zichtbaar. Zelfs in gesloten objecten of in een matrix van klei of aarde kunnen structuren zichtbaar worden gemaakt. Dit is in vergelijking met mechanisch vrijleggen minder risicovol. Onze CT-dienstverlening levert volumetrische data voor virtuele metingen en 3D-reconstructies (bijv. oppervlakken als STL-gegevens voor 3D-printen). Voor musea en onderzoeksinstituten betekent dit dat gevoelige objecten intact blijven en monsters verder bruikbaar zijn. De verkregen 3D-gegevens vormen een solide basis voor publicaties, kennisoverdracht en restauratie.

 

 

 

 

Insecten & ongewervelde dieren in micro-CT – morfologie in 3D

 

 

 

De fijne structuren van insecten en andere ongewervelde dieren zijn uitstekend zichtbaar met micro-CT. Zo worden de structuren van kop, meso- en metathorax driedimensionaal zichtbaar. De virtuele preparatie vervangt risicovolle mechanische ingrepen en tijdrovende preparatie in giethars, omdat lagen, segmenten en holtes digitaal en in alle ruimtelijke richtingen kunnen worden gescheiden. Indien nodig adviseren wij u graag over de preparatie van de monsters om zacht weefsel te accentueren. Bij zeer kleine objecten wordt nano-CT ingezet om structuren tot een grootte van 1 µm zichtbaar te maken. Voor natuurhistorische musea en onderzoeksteams betekent dit: nauwkeurige resultaten en onbeschadigde onderzoeksobjecten.

Onze datasets zijn geschikt voor geometrische morfometrie, taxonomie en het creëren van duidelijke 3D-modellen.

 

 

 

 

 

Tanden & tandstructuren in micro-CT

 

 

 

 

Tanden en tandstructuren zijn uitstekend zichtbaar met micro-CT. Zo kunnen scheuren, wortelkanalen of abrasies worden gedetecteerd. De verkregen volumetrische data maken nauwkeurige metingen, virtuele preparaties en 3D-reconstructies mogelijk, geschikt voor onderzoek en kennisoverdracht.

 

 

 

 

Selectie van mogelijke monstertypen:

Een groot aantal zoölogische monsters of archeologische vondsten kunnen wij voor u driedimensionaal scannen met computertomografie – een selectie:

 

• CT spiervezels
• CT zacht weefsel / organen
• CT botten
• CT-analyse van trabekulaire structuren
• CT skeletstructuren
• CT fossielen
• CT anatomie
• CT koralen
• CT tanden
• CT insecten en ongewervelde dieren

Over TPW CTinspect: