Mikrofluidische Systeme

Unser Leistungsangebot

In Medizin und Biotechnologie eröffnet die Lasertechnik eine Vielzahl analytischer, diagnostischer und therapeutischer Anwendungen. Insbesondere die Berührungsfreiheit der optischen Mess- und Bearbeitungsverfahren machen Laser zu idealen Werkzeugen, auch unter Randbedingungen eines sterilen und hochselektiven Einsatzes. Sie eignen sich sowohl für die Herstellung entsprechender Instrumente für die Medizintechnik als auch für die Diagnostik selbst.

Das Fraunhofer ILT entwickelt mikrofluidische Strukturen und Systeme für kundenspezifische Applikationen. Mit den lasertechnischen Verfahren lassen sich Materialien charakterisieren, an den Oberflächen gezielt modifizieren oder im Innern präzise bearbeiten. Sowohl Kunststoffe, Keramiken oder Silizium als auch Gläser, Metalle oder hybide Materialkombinationen können bearbeitet werden. Das »Selektive laserinduzierte Ätzen« (auch Selective Laser induced Etching, SLE) wird genutzt und weiterentwickelt, um präzise Mikrokanäle, Formbohrungen und -schnitte beispielsweise in transparenten Bauteilen aus chemisch beständigen Materialien wie Quarzglas, Borosilikatglas, Saphir und Rubin herzustellen. Die mikrofluidischen Systeme kommen unter anderem in Lab-on-a-chip-Lösungen zum Einsatz, mit denen schnelle Multiplexdiagnosen möglich sind. Die mikrometerfeinen Strukturen können dazu direkt aus 3D-CAD-Daten gefertigt werden. Zudem lassen sich die Systeme per Laserstrahlung mit geringer mechanischer oder thermischer Beeinflussung versiegeln.

Das Leistungsangebot umfasst die Bauteilentwicklung, die schnelle Herstellung von Prototypen zur Konzeptvalidierung, die Entwicklung und Umsetzung von Aufbau- und Verbindungstechniken, technische Funktionstests und Entwicklungen für die Qualitätskontrolle sowie individuelle Beratung.

Mikrofluidik zur Untersuchung von Flüssigkeitsproben.
© Fraunhofer ILT, Aachen.

Mikrofluidik zur Untersuchung von Flüssigkeitsproben.

Sortier-Chip zur Analyse und Isolation von Zellen in einer Blutprobe.
© Fraunhofer ILT, Aachen.

Sortier-Chip zur Analyse und Isolation von Zellen in einer Blutprobe.

Mikrofluidischer Zellsortierer in Quarzglas.
© Fraunhofer ILT, Aachen.

Mikrofluidischer Zellsortierer in Quarzglas.

Design des mikrofluidischen Systems

  • Design der mikrofluidischen Strukturen für fertigungsgerechte Konstruktion

Materialauswahl und -modifikation

  • Auswahl des passenden Materials (Kunststoff, Keramik, Silizium, Glas oder Metall sowie hybriden Systemen)
  • Oberflächenfunktionalisierung z. B. hydrophobe, hydrophile Oberflächen, Mikrostrukturierung

Prototypentwicklung

  • Schnelle Herstellung von Prototypen zur Konzeptvalidierung
  • Schnelle Fertigung von Formeinsätzen für den Mikropräzisions-Spritzguss

Aufbau- und Verbindungstechnik

  • Versiegelung des mikrofluidischen Systems mit geringer mechanischer oder thermischer Beeinflussung

Kleinserienfertigung

  • Fertigung mikrofluidischer Systeme in biochemischen Anwendungslaboren

Technische Funktionstests und Qualitätskontrolle

  • Dichtheitsprüfungen
  • Festigkeitsuntersuchungen

Broschüren

Unsere Broschüren vermitteln einen schnellen Einblick in unser Leistungsangebot »Mikrofluidische Systeme«.

 

»Prototyping und Fertigung von Mikrofluidikchips aus Quarzglas«

 

»Laser in der Kunststofftechnik«

Videos

 

AnaLighter - Light Controlled µFACS for Personalized Diagnostics

Branchen

Lasertechnik trägt in unterschiedlichen Branchen zur Lösung anspruchsvoller Aufgabenstellungen bei. Ob als Werkzeug in der Automobilfertigung, als Messmittel im Umweltbereich, als Diagnose- oder Therapieinstrument in der Medizintechnik oder als Kommunikationsmedium in der Raumfahrttechnik, der Laser bietet vielfache Einsatzmöglichkeiten mit hoher Produktivität und hoher Effizienz.

Auf den Branchen-Webseiten finden Sie weitere Informationen und eine Auswahl aus unserem Angebot.

Publikationen

Meineke, G., Hermans, M., Klos, J., Lenenbach, A., Noll, R.:
A microfluidic opto-caloric switch for sorting of particles by using 3D-hydrodynamic focusing based on SLE fabrication capabilities
Lab on a Chip (Online first) (9 S.) (2016)

Meineke, G., Flitsch, D., Lenenbach, A., Noll, R.:
Fluorescence sensors for parallel measurements in multichannel microfluidic devices covering the full channel cross sections
Proc. SPIE 8615, 86151C-1 (7 S.) (2013)

Sultana, T., Georgiev, G. L., Baird, R. J., Auner, G. W., Newaz, G., Patwa, R., Herfurth, H. J.:
Study of two different thin film coating methods in transmission laser micro-joining of thin Ti-film coated glass and polyimide for biomedical applications
J. Mech. Behav. Biomed. Mat. 2, 237-242, (2009)