Angesichts der Notwendigkeit, neue Produkte wie Biopharmazeutika, medizinische Diagnosekits und rekombinante Proteine und Organismen rasch zu entwickeln und zu vermarkten, müssen Unternehmen in der Lage sein, chemische und biochemische Experimente schnell durchzuführen. Insbesondere die Fähigkeit, Zehntausende, Hunderttausende oder sogar Millionen von Experimenten durchzuführen, ist eine Voraussetzung für die modernen molekularbiologischen Labors von heute.[1]. Während bei herkömmlichen Ansätzen Laborgeräte mit geringem Durchsatz wie Kolben und Petrischalen oder teure Roboter und Mikrotiterplatten mit höherem Durchsatz zum Einsatz kommen, bietet die Tröpfchenmikrofluidik eine flexible, erschwingliche und anpassbare Plattform für die Durchführung von Experimenten mit hohem Durchsatz in Chemie, Mikrobiologie und Molekularbiologie.
Die Tröpfchenmikrofluidik wird derzeit für das Enzymscreening, die Nukleinsäuresequenzierung, die Proteinsynthese, die Analyse kleiner Moleküle und einzelner Zellen sowie die Synthese organischer und anorganischer Nanopartikel sowohl in wässrigen als auch in organischen Systemen eingesetzt[2]. Tröpfchen-"Reaktoren" werden auf einem speziell entwickelten mikrofluidischen Chip erzeugt, der es ermöglicht, Tausende, Zehntausende oder sogar Millionen dieser winzigen flüssigen Reaktionskammern in Bezug auf Größe, Form, Zusammensetzung und Temperatur präzise zu steuern. Die Möglichkeit, diese Variablen zu manipulieren und zu kontrollieren, sowie die Fähigkeit, Experimente zu parallelisieren, machen die Tröpfchenmikrofluidik ideal für Prozesse, die sowohl ein hohes Maß an Präzision als auch eine große Anzahl von Experimenten erfordern.
Fortgeschrittene Mikrofertigungstechnologien ermöglichen ein flexibles Design von mikrofluidischen Tröpfchenchips, so dass heute ein Chipdesign an die jeweilige Anwendung angepasst und für Anwendungstests mit einer Kombination aus photolithografischen, direkten Bearbeitungs- und laserbasierten Methoden schnell prototypisiert werden kann. Ein typischer Zeitrahmen für das iterative Prototyping und die Anwendungstests zur Fertigstellung des Chipdesigns beträgt 4 bis 6 Wochen.
Das Team für Produkt- und Prozesstechnologie von Potomac Photonics verfügt über das nötige Fachwissen, um Sie während des gesamten Lebenszyklus der Produktentwicklung zu unterstützen. Wir arbeiten mit Ihnen zusammen, um einen maßgeschneiderten Projektplan zu entwickeln, der vom Designkonzept und Prototyping bis zum Scale-up und zur Großserienfertigung reicht. Die Experten für Mikrofluidik und Mikrofertigung von Potomac können Sie sogar bei der Entwicklung eines für Ihre Anwendung maßgeschneiderten mikrofluidischen Chips beraten und ein detailliertes Kostenmodell entwickeln, mit dem Sie vorhersagen können, wie sich Ihre Stückkosten bei steigenden Produktionsanforderungen verändern werden.
[1] Tomasz u.a., Lab Chip,2016, 16, 2168-2187
[2] Shang et al. Chem Rev., 2017, 117, 7964-8040
