Mikrofluidik

Die Mikrofluidik ist eine Basistechnologie für die präzise Steuerung von Flüssigkeiten in Mikrokanälen und Reaktionskompartimenten. Dadurch lassen sich die elementaren Funktionsblöcke für die Assay-Miniaturisierung realisieren, wie z.B.

  • Volumendefinition in pL bis µL Mengen
  • Transport der Reagenzien auf dem Chip
  • schnelles Mischen
  • kontrolliertes Schalten
  • Separation und Aufkonzentrieren
  • Inkubieren
  • Aliquotieren

Wir nennen diese elementaren Funktionsblöcke unsere „fluidischen Einheitsoperationen“. Durch Kombination dieser Einheitsoperationen lassen sich komplexere Prozessketten etwa für eine umfassende Probenvorbereitung realisieren. Diese Prozessketten umfassen dann z.B. die Aufnahme von Vollblut, das Abtrennen der Blutzellen, deren Aufschluss sowie die nachfolgenden DNA-Extraktion und Amplifikation.

Die Möglichkeiten eine bestimmte Einheitsoperation zu implementieren sind unglaublich vielfältig. Für einen Endanwender ist diese Vielfalt kaum zu überblicken. Wir halten uns bei der Entwicklung der Einheitsoperationen jedoch konsequent an deren übergeordnete Plattformtauglichkeit. Wir entwickeln die Einheitsoperationen also so, dass sie innerhalb einer gegebenen Plattform beliebig miteinander kombiniert werden können. Sie profitieren davon, indem es uns dadurch gelingt Ihre Assays mit geringem Entwicklungsrisiko in einer kostengünstigen Fertigungstechnologie zu implementieren. Von den mehr als Duzend in der Forschung eingesetzten Plattformen unterstützen wir daher nur zwei:

  • die Plattform „Zentrifugale Mikrofluidik“ eignet sich besonders für die batchweise Analyse von Proben. Sie ist einfach von ungeschultem Personal zu bedienen und ermöglich zum Teil tragbare Geräte für die schnelle Vor-Ort Analytik
  • die Plattform „Druckgetriebene Mikrofluidik“ hat Stärken bei der kontinuierlichen Probenzufuhr und Prozessführung, wie sie beispielsweise bei der kontinuierlichen Überwachung von Fermentationsprozessen notwendig ist.
Ihr Ansprechpartner:
 
Dipl.-Phys. Daniel Mark
Stellv. Bereichsleiter
Lab-on-a-Chip
+49 761 203-73246
+49 761 203-73299
daniel.mark@hsg-imit.de
 
Dr. Nils Paust
Gruppenleiter
Druckgetriebene Mikrofluidik
+49 761 203-73245
+49 761 203-73299
nils.paust@hsg-imit.de
Exemplarischer Ablauf eines einfachen Analyseprotokolls auf zentrifugal-mikrofluidischem Analysesystem
Druckgetriebenes Analysesystem für die kontinuierliche DNA-Aufreinigung