Neue Nanojet-Mikrodispenser bieten Schnelligkeit und mikroskopische Genauigkeit
Eines der vielen Anwendungsgebiete von Mikrodispensern ist die Analyse biochemischer Substanzen im menschlichen Körper. Dabei müssen sie über außergewöhnliche Präzision und Geschwindigkeit verfügen. Eine Entwicklung aus Deutschland bietet jetzt einen Nanojet-Mikrodispenser mit einer verbesserten Mengengenauigkeit zwischen 1nl und 1000nl.
Die meisten Laboratorien müssen fast täglich ungeheure Mengen an Tests durchführen, und Geschwindigkeit spielt hierbei eine wesentliche Rolle. Ungeachtet dessen muss die Genauigkeit und Richtigkeit der Tests gewährleistet sein, da eine Wiederholung der Verfahren zeitaufwendig ist und höhere Kosten verursachen würde. Somit sind Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit auch weiterhin unerlässlich. Ferner wird von der Laborausrüstung in diesen beiden Punkten eine überdurchschnittliche Leistung erwartet.
Um diese Vorgaben zu erreichen, basiert der entwickelte Nanojet-Mikrodispenser auf einer (definierten) mechanischen Hochgeschwindigkeits-Flüssigkeitsverdrängung aus einer Dosierkammer. Der Aufbau umfasst einen Siliziumchip, der über eine flexible Membran mit der Dosierkammer verbunden ist. Die Dosierkammer ist durch eine Reihe von Kapillarkanälen mit dem Flüssigkeitsbehälter und der Düse verbunden. Die Kapillarkräfte sorgen für die Selbstansaugefähigkeit des Chips, und die Oberflächenspannung der Flüssigkeit selbst verhindert ein Abfließen oder Auslaufen.
Viele Mikrodispenser sind auf die Temperatur und die Flüssigkeitseigenschaften angewiesen, um die korrekten Abgabemengen gewährleisten zu können. Diese deutsche Entwicklung ist auf keine dieser Bedingungen angewiesen und bietet auch die Möglichkeit, die Dosiermengen und zahlreiche verschiedene Flüssigkeiten kontaktfrei und schnell zu ändern. Viele Vorgänge des kompletten Prozesses von der Abgabe bis hin zur Neubefüllung basieren auf einfachen mechanischen Prozessen und Kräften. Zum Beispiel wird die Dosierkammer durch das langsame Lösen der Membran wieder befüllt, was wiederum durch den mit elastischen Kräften arbeitenden Piezostack-Antrieb gesteuert wird.
Es wurde bereits ein Prototyp des Nanojet-Modells entwickelt, der Flüssigkeiten bis zu einer Menge von 10 bis 250 nl abgeben kann. Die Entwickler sind auf der Suche nach an Lizenz- und Marketingabkommen interessierten Partnern und bieten für Demonstrationszwecke einen Prototyp an.
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Katrin Heckmann
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