Lab-on-a-Chip: Kostengünstige Herstellung mehrschichtiger Mikro-Nano-Biosysteme

Mit ihnen lassen sich biologische und chemische Analysen schneller und einfacher durchführen oder neue Diagnoseverfahren nutzen, die bisher nur im Labor möglich waren. Nun hat sich unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnlogie IPT aus Aachen ein international besetztes Konsortium zusammengefunden, damit solche Systeme in Zukunft kostengünstig hergestellt werden können.

Die Kombination aus mikrofluidischen, mikroelektronischen und mikrooptischen Systemen eröffnet der biomedizinischen Forschung neue Perspektiven und schafft neue Märkte für medizintechnische Anwendungen. Doch die hohen Herstellungskosten und fehlende Standards verhinderten bisher eine zügige Verbreitung solcher Systeme am Markt. In erster Linie fehlte es an entsprechenden Fertigungsmethoden für Lab-on-a-Chip-Systeme im industriellen Maßstab. Außerdem waren viele mikrofluidische Elemente nur wenig kompatibel mit der bislang üblichen Laborausrüstung.

Das Konsortium des EU-geförderten Forschungsprojekts »ML² – MultiLayer MicroLab« will dies nun ändern und anhand eines neuen Produktionsverfahrens eine kostengünstige Großserienfertigung solcher Systeme ermöglichen. Die Projektpartner entwickeln dazu eine neue, modulare Fertigungsanlage, die nicht nur in kurzer Zeit große Stückzahlen herstellen kann, sondern die sich auch je nach Bedarf flexibel umrüsten lässt. Um die Vielzahl der Anwendungsgebiete für die neue Produktionstechnologie aufzuzeigen, wollen die Projektpartner exemplarisch verschiedene Lab-on-a-Chip-Systeme mit der neuen Anlage fertigen. Drei Demonstratoren – zur DNA-Analyse, zur Trinkwasseranalyse und als Schwangerschaftstest – sollen im Verlauf des Forschungsprojekts mit der neuen Anlage gefertigt werden.

Mitglieder des Projektkonsortiums sind neben dem Fraunhofer IPT das Spin-off Polyscale GmbH & Co. KG sowie je zwei Industriepartner aus Deutschland, Finnland, Spanien und Großbritannien und je ein Partner aus Frankreich und Italien. Das Projekt wird mit 7,69 Mio. € bis Herbst 2016 innerhalb des 7. Rahmenprogramms der Europäischen Union gefördert. Die ersten Beispiele für die neu entwickelten Systeme sollen Ende 2014 vorgestellt werden.

Kontakt

Dipl.-Ing. Christoph Baum
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Steinbachstraße 17
52074 Aachen
Telefon +49 241 8904-400
christoph.baum@ipt.fraunhofer.de