Microfluidique : la clé de la technologie médicale de nouvelle génération
Les diffusion-bonded manifolds s'utilisent aussi bien dans la thérapie par cellules CAR-T que dans l'impression d'« organes sur puce » Il s'agit de plaques répartitrices en plastique multicouches qui peuvent contrôler, doser, mélanger et détecter les fluides par des capteurs. Contrairement aux plaques à canaux classiques, qui remplissent surtout des fonctions de distribution passives, nos Manifolds intègrent des fonctions actives dans un espace très restreint Des canaux de mélange optimisés, des vannes séparant les fluides avec un volume mort minimal, ainsi que des capteurs intégrés pour mesurer la température, le débit, la pression, la couleur, le pH‑, etc.
L'innovation technique réside dans la combinaison de microcanaux multicouches à structure fine, d'éléments de valve et de dosage intégrés, ainsi que de points de mesure par capteurs directement intégrés. La conception du processus permet de fabriquer ces composants en série et à moindres coûts. Il en résulte des systèmes plus compacts, plus fiables et plus faciles à valider dans les domaines de la biotechnologie, des technologies médicales et des semi-conducteurs.
C'est pourquoi les diffusion-bonded manifolds ont été retenus pour le prix Hermes 2026. Ce prix qui figure parmi les distinctions les plus prestigieuses au monde, est décerné chaque année lors du Hannover Messe pour récompenser des innovations particulièrement remarquables.
Des forces capillaires à la pression sur liquide
Comme dans la nature, les forces capillaires ne suffisent pas à elles seules à acheminer le liquide jusqu'à l'extrémité des feuilles : il ne monte que légèrement au-dessus du niveau. Alors que la nature crée une dépression par évaporation, nous la reproduisons dans cette installation à l'aide d'un vide maîtrisé avec précision. Le liquide est aspiré à travers le bonded manifold. Grâce au système « Pressure-over-Liquid », le circuit est ensuite vidangé, créant ainsi un cycle.
Dosage haute précision
Les fluides sont pompés selon un schéma prédéfini grâce à l'alternance, synchronisée avec précision, de deux vannes résistantes aux fluides, via un diffusion-bonded manifold fabriqué par Festo. Le dosage précis des fluides est décrit.
Manipulation de liquides en laboratoire
96 Les échantillons sont distribués avec précision et rapidité dans une plaque de microtitrage à l'aide d'une tête de distribution à huit canaux. Ensuite, l'un de ces échantillons est divisé en de nombreux petits échantillons à l'aide de la microfluidique. Le processus est contrôlé à l'aide d'un microscope. Ensuite, l'ensemble du système est à nouveau vidangé.
Intégration de capteurs
Festo explique ici comment les structures de canaux du manifold servent à mélanger et à analyser les liquides. Les capteurs de débit et de pression intégrés maintiennent un fonctionnement stable. Le mélange de liquides entraîne un changement de couleur, lequel est détecté par des capteurs optiques. Les bulles d’air, introduites de manière ciblée dans le système, sont détectées puis supprimées automatiquement.
Intégration de vannes pneumatiques
Les distributeurs à diaphragme intégrées au Manifold commandent deux fluides différents qui s'écoulent, par pression sur liquide, vers chacune des lettres du logo Festo. Les distributeurs à diaphragme sont actionnées par un terminal de distributeurs externe, raccordé via une interface pneumatique.
Diffusion Bonded Manifolds : des solutions fluidiques précises qui satisfont aux exigences les plus rigoureuses
Les Diffusion Bonded Manifolds présentent des structures de canaux précises, une connexion sans contamination des couches et une conceptioncompacte. Pour y parvenir, la technologie HADB (High Accuracy Diffusion Bonding), permet de fabriquer des plaques à canaux en acrylique et en ULTEM avec une très grande précision. En associant des vannes à séparation de fluides des séries VYKA, VYKB et VYKC, Festo propose des solutions microfluidiques clés en main.
Festo – Votre partenaire en automatisation pour les sciences de la vie
Grâce à des solutions d'automatisation flexibles, Festo favorise l'application de traitements innovants en milieu clinique et met les biotechnologies de pointe à disposition là où elles sont nécessaires. Nous disposons d'un vaste catalogue de produits et nous développons des solutions sur mesure pour les laboratoires et les applications de diagnostic et de bioprocédés, du dosage précis de liquides et de gaz jusqu'aux systèmes modulaires et évolutifs. Appuyés par nos systèmes pneumatiques, électriques, logiciels et par l'intelligence artificielle, nous mettons en place, en collaboration avec le client, une solution d'automatisation fluide idéale.