Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Maßgeschneiderte Mini-Labore: IPHT Jena präsentiert Mikrofluidik-Chips auf der Biotechnica

06.10.2008
Eine neue Technologie des Institutes für Photonische Technologien Jena (IPHT) ermöglicht es, deutlich schneller als bisher maßgeschneiderte Chips für chemische und biologische Analysen auf kleinsten Raum herzustellen.

Dr. Thomas Henkel und sein Team der Abteilung Mikrofluidik stellen ihren Ansatz auf der größten europäischen Biotechnologie-Messe BIOTECHNICA aus, die morgen in Hannover beginnt.

Die Mikrofluidik beschäftigt sich mit der Handhabung von Flüssigkeiten und Gasen auf kleinstem Raum. Sie werden bewegt, gemischt, getrennt oder anderweitig prozessiert, ganz wie in einem Labor in großem Maßstab. "Unsere "Labor-auf-einem-Chip-Systeme" sind dabei aber nur wenige Quadratzentimeter groß", erläutert Abteilungsleiter Henkel. Dennoch soll der Anwender die gleichen Möglichkeiten haben, wie bei herkömmlichen Systemen. "Das ist für uns eine große Herausforderung, weil die physikalische Prinzipien in diesen kleinen Dimensionen sehr speziell sind", beschreibt Henkel die Schwierigkeiten seines Arbeitsgebietes.

Einen besonderen Schwerpunkt legt die Abteilung auf die so genannte Tropfenbasierte Mikrofluidik: Die zu untersuchenden Proben werden hierbei tröpfchenweise in einer nicht mischbaren Trägerflüssigkeit transportiert, können einzeln sortiert, dosiert, gemischt und geteilt werden. Dazu wird auf dem Mikrofluidik-Chip ein Netzwerk winziger Kanäle in einer speziell für jeden Anwender optimierten Anordnung aufgebracht, in der die Tröpfchen bewegt werden. Um vor der technologischen Produktion in Form eines Prototyps das Verhalten des Kanalnetzwerkes vorhersagen können, wird es bisher gemäß den Gesetzen der numerischen Strömungsmechanik simuliert. "Das dauert allerdings bei einem komplexen System bis zu 14 Tage", gibt Henkel zu bedenken.

In Zusammenarbeit mit Professor Dr. Rossak vom Lehrstuhl für Softwaretechnik der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat das Team um Henkel ein Verfahren entwickelt, mit dem diese Simulation in nur 20 Minuten ablaufen kann. "So können wir mit einem angemessenen Zeitaufwand die Funktionalität unserer Kanal-Netzwerke testen, optimieren, Fehler schon im Design erkennen und damit Risiken und Kosten der Entwicklung von mikrofluidischen Chips erheblich reduzieren", so Henkel. Dadurch soll es möglich werden, in kürzester Zeit Chipsysteme für vom Anwender vorgegebenen Verfahrensabläufe zu entwickeln und als kostengünstige Massenfabrikate bereitzustellen.

Zur Zeit fertigen die IPHT-Wissenschaftler ihre Prototypen aus mikrostrukturierten Glas, prüfen aber bereits geeignete Kunststoffe, um diese in die Massenfertigung zu überführen. Anwendung finden ihre Lab-on-a-Chip-Systeme in der Mikroanalytik, der Mikroreaktorik und den Lebenswissenschaften. In einem gemeinsamen Projekt mit dem Jenaer Leibniz-Institut für Infektionsbiologie und Naturstoff-Forschung sollen zum Beispiel mit Hilfe der mikrofluidischen Chips neue Klassen von Antibiotika entdeckt werden. Dabei werden in mikrofluidischen Chips - basierend auf dem Prinzip der räumlichen Trennung durch nicht mischbare Flüssigkeiten - in großer Zahl Einzelzellen untersucht. Die Leistungsfähigkeit eines ähnlichen Konzeptes wurde bereits durch die Auffindung eines neuen Antibiotikum bildenden Bakterienstamms nachgewiesen und 2005 mit dem Thüringer Forschungspreis ausgezeichnet. Die tröpfchenbasierte Mikrofluidik eröffnet darüber hinaus ganz wichtige neue Wege in der pharmazeutischen, medizinischen, biotechnologischen und Umwelt-Diagnostik.

Das IPHT Jena finden Sie auf der BIOTECHNICA auf dem Gemeinschaftsstand "Forschung für die Zukunft" in Halle 9, Stand F12

Manuela Meuters | idw
Weitere Informationen:
http://www.ipht-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien
24.02.2017 | Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI

nachricht MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin
24.02.2017 | FOKUS - Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Poseidon goes Politics – Wer oder was regiert die Ozeane?

27.02.2017 | Veranstaltungen

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Herz-Untersuchung: Kontrastmittel sparen mit dem Mini-Teilchenbeschleuniger

27.02.2017 | Medizintechnik

Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wenn der Schmerz keine Worte findet - Künstliche Intelligenz zur automatisierten Schmerzerkennung

27.02.2017 | Medizintechnik