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Die Produktion von elektronischen, optischen und elektro-mechanischen Mikro- und Nanosystemen stellt hohe Anforderungen an die Messtechnik, um die Fertigungsprozesse zu optimieren und die Qualität zu prüfen. Existierende Messverfahren unterliegen Beschränkungen hinsichtlich des Auflösungsvermögens, der Messfeldgröße und des Ergebnisses der Messung. Der kombinierte Einsatz von Sensoren mit unterschiedlichen Fähigkeiten in den Auflösungsstufen mittels einer intelligenten Messstrategie ermöglicht eine effiziente Prüfung.
Neben den geeigneten Prüfstrategien werden auch Methoden zur Fusion und Auswertung der Daten von Sensoren mit unterschiedlichen Auflösungsfähigkeiten benötigt. Datenfusion bezeichnet dabei das Zusammenfügen verschiedener Messungen, um entweder unterschiedliche Eigenschaften eines Messobjekts in einem gemeinsamen Koordinatensystem angeben zu können oder um aus verschiedenen Messungen derselben Eigenschaft des Messobjekts einen Datensatz von höherer Qualität gegenüber den einzelnen Datensätzen zu erhalten. Voraussetzung für die Datenfusion ist Registrierung, die eine Überführung von Messdaten unterschiedlicher Messfelder oder Messmittel in ein gemeinsames Koordinatensystem darstellt und Thema dieses Beitrages ist.
Synchrotron radiation-based microcomputed tomography (SR-µCT) has become a valuable tool in the
structural characterization of different types of materials, achieving volumetric details with micrometre
resolution. Biomedical research dealing with porous polymeric biomaterials is one of the research fields
which can benefit greatly from the use of SR-µCT. This study demonstrates that current experimental setups
at synchrotron beamlines achieve a sufficiently high resolution in order to visualize the positions of
individual cartilage cells cultivated on porous gelatine scaffolds made by a freeze-structuring technique.
Depending on the processing parameters, the pore morphology of the scaffolds investigated was changed
from large-pore sized but non-ordered structures to highly directional and fine pored. The cell-seeded
scaffolds were stained with a combined Au/Ag stain to enhance the absorption contrast in SR-µCT. While
only some cells showed enhanced absorption contrast, most cells did not show any difference in contrast
to the surrounding scaffold and were consequently not detectable using conventional greyscale threshold
methods. Therefore, using an image-based three-dimensional segmentation tool on the tomographic data
revealed a multitude of non-stained cells. In addition, the SR-µCT data were compared with data obtained
from scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and histology, while further
linking the initial cell density measured via a MTT assay to the pore size as determined by SR-µCT.