Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikrotechnisch gefertigter Druck mit TopSpot

19.10.2004


Microarrays sind Biochips, die aus ausgewählten miniaturisierten Prüfstellen auf einem robusten Träger bestehen. TopSpot ist eine innovative berührungslose Drucktechnik, die eine hohe Durchsatzproduktion von Microarrays mit geringer und mittlerer Dichte ermöglicht.



Microarrays bestehen aus vielen kleinen Spots mit einem Durchmesser von 200µm. Jeder Spot dient als Reservoir einer Reagenz, die empfindlich auf ein bestimmtes Biomolekül reagiert. So kann die Zusammensetzung eines unbekannten Gemischs durch die Analyse der potenziellen Reaktionen zwischen den Substanzen des Gemischs und der Reagenz jedes einzelnen Spots hergeleitet werden.



Die Geschwindigkeit der Methode für die verschiedenen Reagenzien, die gleichzeitig in einem festen Array dispensieren, ist für das Erreichen eines hohen Durchsatzes von Produktions-Microarrays ausschlaggebend. Ein deutsches Forschungsinstitut führte die TopSpot-Technik zur hochparallelen und simultanen Bereitstellung einer Vielzahl von Reagenzien im Pikoliterbereich ein.

Die TopSpot-Technik beruht auf einem mikrotechnisch gefertigten Druckkopf aus Silizium, der aus Reservoiren besteht. Jedes Reservoir ist über einen Kapillarkanal mit einer Düse verbunden. In die Reservoire können verschiedene Flüssigkeiten gefüllt werden, die dann automatisch durch Kapillarkräfte zu den Düsen geleitet werden. Wenn der Druckkopf in das so genannte Druckmodul gesetzt wird, wird ein Kolben über den gefüllten Düsen positioniert und dadurch eine Luftkammer gebildet. Die Bewegung des Kolbens erzeugt in der Luftkammer einen Luftdruck, der den Ausstoß der Tröpfchen bewirkt.

Die TopSpot-Technik hat die Herstellung einer TopSpot-Produktfamilie mit drei Maschinen unterschiedlicher Größe veranlasst. Diese sind so konstruiert, dass ein nahtloser Übergang von der kleineren zur größeren Maschine möglich ist. Zusätzlich dazu erlauben alle 3 das Befüllen der Druckkopf-Reservoire mit vierundzwanzig (24) oder sechsundneunzig (96) Flüssigkeiten. Der Abstand der Reservoire ist abhängig von der Anzahl der verfügbaren Kanäle, üblich ist ein 384 bzw. 1536 Mikrotiterplatten-Format. Die leichte Handhabung, der manuelle Betrieb, die Kompatibilität mit Standard-Pipettier-Robotern sowie die integrierte Druckkopfkühlung zur Minimierung der Verdunstung der Probenflüssigkeit sind nur einige von vielen Eigenschaften dieser Technik.

Der Hauptvorteil liegt jedoch in der Kosteneffizienz dieser Methode bei einem bisher unübertroffenen Durchsatz in der Massenproduktion von Microarrays. Dies wird in erster Linie sowohl durch das parallele und berührungslose Funktionsprinzip als auch durch die Verminderung des erforderlichen Volumens der Probenflüssigkeit bzw. der Reagenz bewirkt. Industriepartner werden nun aufgefordert, dieses Gerät zu testen und weiter zu entwickeln.

Katrin Heckmann | ctm
Weitere Informationen:
http://www.steinbeis-europa.de

Weitere Berichte zu: Reagenz Reservoir TopSpot TopSpot-Technik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues Verfahren zur Inprozesskontrolle in der Warmumformung
18.08.2017 | Fachhochschule Südwestfalen

nachricht Forschungsprojekt zu optimierten Oberflächen von Metallpulver-Spritzguss-Werkzeugen
17.08.2017 | Hochschule Pforzheim

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer IPM präsentiert »Deep Learning Framework« zur automatisierten Interpretation von 3D-Daten

22.08.2017 | Informationstechnologie

Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen

22.08.2017 | Geowissenschaften

RWI/ISL-Containerumschlag-Index erreicht neuen Höchstwert

22.08.2017 | Wirtschaft Finanzen