Mikrofluidik: Schlüssel zur Medizintechnik der nächsten Generation
Sowohl im Konzept zur CAR-T-Cell-Therapie als auch zum Druck der Organs-on-a-Chip kommen Diffusion Bonded Manifolds zum Einsatz – mehrlagige Kunststoff‑Verteilerplatten, die Flüssigkeiten steuern, dosieren, mischen und sensorisch erfassen können. Im Vergleich zu herkömmlichen Kanalplatten, die überwiegend passive Verteilerfunktionen übernehmen, integrieren unsere Manifolds aktive Funktionen auf engstem Bauraum: optimierte Mischkanäle, medientrennende Ventiltechnologien mit minimiertem Totvolumen und eingebrachte Sensorik für Temperatur, Durchfluss, Druck, Farbigkeit, pH‑Wert etc.
Die technische Neuheit ist die Kombination aus fein strukturierten, mehrlagigen Mikrokanälen sowie integrierten Ventil- und Dosierelementen und direkt eingebetteten sensorischen Messpunkten. Das Prozessdesign ermöglicht, dass diese Funktionalitäten wirtschaftlich in Serie gefertigt werden können. So entstehen kompaktere, zuverlässigeren und leichter validierbare Systeme für Biotech, Medizintechnik und Halbleiteranwendungen.
Dafür wurden die Diffusion Bonded Manifolds für den Hermes Award 2026 nominiert. Der Award zählt zu den weltweit renommiertesten Industriepreisen und wird jährlich im Rahmen der Hannover Messe für herausragende Innovationen verliehen.
Capillary Forces in Small Channels: Von Kapillarkräften zu Pressure-over-Liquid
Wie in der Natur reichen Kapillarkräfte allein nicht aus, um Flüssigkeit bis in die letzte Blattspitze zu fördern – sie steigt nur leicht über den Pegel. Während die Natur durch Verdunstung einen Unterdruck erzeugt, stellen wir diesen im Exponat mittels präzise geregeltem Vakuum bereit. Dieses zieht die Flüssigkeit durch das Bonded Manifold. Mit Hilfe vno Pressure-over-Liquid wird das System im Anschluss wieder entleert – so entsteht ein Kreislauf.
High-Precision Dosing: Hochpräzises Dosieren
Flüssigkeiten werden nach einem vorgegebenen Muster mittels präzise getaktetem Wechselspiel zweier medienresistenter Ventile durch ein von Festo gefertigtes Diffusion Bonded Manifold gepumpt. Damit wird gezeigt, wie Fluide exakt dosiert werden können.
Microfluidic Droplets: Liquid Handling im Laborumfeld
96 Proben werden präzise und schnell mit einem Achtkanal-Dosierkopf in eine Mikrotiterplatte abgegeben. Anschließend wird eine dieser Proben mittels Mikrofluidik in viele kleine Proben vereinzelt. Der Prozess wird mit einem Mikroskop überprüft. Danach wird das gesamte System wieder entleert.
Manifolds with Integrated Sensors: Sensor-Integration
Hier zeigt Festo, wie die Kanalstrukturen des Manifolds zum Mischen und Analysieren von Flüssigkeiten genutzt werden. Mit den integrierten Fluss- und Drucksensoren ist ein stabiler Betrieb möglich. Durch Mischen von Flüssigkeiten kommt es zu einem Farbwechsel, dieser wird durch optische Sensoren detektiert. Gezielt ins System injizierte Luftblasen werden erfasst und automatisch entfernt.
Manifolds with Integrated Valves: Integration pneumatischer Ventile
Die im Manifold integrierten pneumatischen Membranventile kontrollieren zwei unterschiedliche Medien, die mittels Pressure-over-Liquid zu den einzelnen Buchstaben des Festo-Logos fließen. Dabei werden die Membranventile durch eine externe Ventilinsel betätigt, die über ein Druckluft-Interface angeschlossen ist.
Diffusion Bonded Manifolds: präzise Fluidiklösungen für höchste Ansprüche
Diffusion Bonded Manifolds vereinen präzise Kanalstrukturen, eine kontaminationsfreie Verbindung der einzelnen Schichten und eine kompakte Bauweise. Dies wird durch die HADB-Technologie (High Accuracy Diffusion Bonding) ermöglicht, mit der Acryl- und Ultem-Kanalplatten in höchster Präzision gefertigt werden. In der Kombination mit den mediengetrennten Ventilen der Serie VYKA, VYKB und VYKC kann Festo damit mikrofluidische Lösungen aus einer Hand anbieten.
Festo – Ihr Automatisierungspartner für Life Sciences
Mit flexiblen Automatisierungslösungen unterstützt Festo die Überführung innovativer Therapien in die klinische Praxis und macht modernste Biotechnologie dort verfügbar, wo sie gebraucht wird. Wir verfügen über ein umfangreiches Katalogportfolio, entwickeln aber auch kundenspezifische Lösungen für Labore, Diagnostik- und Bioprozess-Anwendungen: von präziser Flüssigkeits- und Gasdosierung bis hin zu skalierbaren, modularen Systemen. Mithilfe des Produktportfolios aus Pneumatik, Elektrik, Software und KI realisieren wir gemeinsam mit dem Kunden die perfekte Seamless-Automation-Lösung.