Microfluidica: la chiave per la tecnologia medicale di prossima generazione
Sia nei sistemi di terapia con cellule CAR-T sia nelle applicazioni Organ-on-a-chip vengono utilizzati Diffusion Bonded Manifolds: piastre di distribuzione in plastica multistrato in grado di controllare, dosare, miscelare e rilevare sensorialmente i fluidi. Rispetto alle tradizionali piastre canale, che svolgono prevalentemente funzioni passive di distribuzione, i nostri Manifold integrano funzioni attive in uno spazio compatto: canali di miscelazione ottimizzati, tecnologie di valvole a separazione di fluido con volume morto ridotto al minimo e sensori integrati per temperatura, portata, pressione, colore, valore pH, ecc.
La novità tecnica consiste nella combinazione di microcanali multistrato a struttura precisa, elementi di valvolatura e dosaggio integrati e punti di misurazione sensoriali incorporati direttamente. La progettazione del processo consente di produrre queste funzionalità in serie in modo economicamente vantaggioso. Così si ottengono sistemi più compatti, affidabili e facili da convalidare per il settore biotecnologico, quello delle tecnologie medicali e delle applicazioni dei semiconduttori.
Per questo motivo, i Diffusion Bonded Manifolds sono stati nominati agli Hermes Award 2026. Il premio è considerato uno dei più prestigiosi riconoscimenti del settore a livello mondiale e viene assegnato ogni anno in occasione dell'Hannover Messe per le innovazioni di eccellenza.
Dalle forze capillari al pressure-over-liquid
Come in natura, le sole forze capillari non bastano a spingere il liquido fino all’estremità delle foglie: il livello sale solo leggermente. Mentre la natura crea una depressione tramite l'evaporazione, nell'allestimento espositivo la generiamo noi tramite un vuoto regolato con precisione. Questo conduce il liquido attraverso il Bonded Manifold. Con l'ausilio del principio "pressure-over-liquid", il sistema viene poi nuovamente svuotato, creando così un ciclo.
Dosaggio ad alta precisione
I liquidi vengono pompati secondo uno schema prestabilito attraverso un Diffusion Bonded Manifold prodotto da Festo, grazie all'interazione sincronizzata con precisione di due valvole resistenti ai liquidi. Ciò dimostra come sia possibile dosare precisamente i fluidi.
Liquid Handling in ambito di laboratorio
96 campioni vengono dispensati in modo preciso e rapido in una piastra da microtitolazione tramite una testina dosatrice a otto canali. Successivamente, uno di questi campioni viene suddiviso in tanti piccoli campioni tramite la microfluidica. Il processo viene esaminato al microscopio. In seguito, l'intero sistema viene nuovamente svuotato.
Integrazione di sensori
Qui Festo mostra come le strutture a canali del Manifold vengano utilizzate per la miscelazione e l'analisi dei fluidi. Grazie ai sensori di flusso e pressione integrati è possibile garantire un funzionamento stabile. La miscelazione dei liquidi provoca un cambiamento cromatico, che viene rilevato da sensori ottici. Le bolle d'aria immesse in modo mirato nel sistema vengono rilevate e rimosse automaticamente.
Integrazione di valvole pneumatiche
Le valvole a membrana pneumatiche integrate nel Manifold controllano due diversi fluidi, che scorrono verso le singole lettere del logo Festo tramite il principio "pressure-over-liquid". In questo caso, le valvole a membrana vengono azionate da un'unità di valvole esterna, collegata tramite un'interfaccia ad aria compressa.
Diffusion Bonded Manifolds: soluzioni fluidiche di precisione per le esigenze più elevate
I Diffusion Bonded Manifolds combinano strutture di canali precise, una connessione priva di contaminazione dei singoli strati e un design compatto. Ciò è possibile grazie alla tecnologia HADB (High Accuracy Diffusion Bonding), con la quale le piastre canale in acrilico e ULTEM vengono prodotte con la massima precisione. In combinazione con le valvole a separazione di fluido delle serie VYKA, VYKB e VYKC, Festo è così in grado di fornire soluzioni microfluidiche da un unico fornitore.
Festo: il suo partner di automazione per Life Sciences
Grazie a soluzioni di automazione flessibili, Festo sostiene l'introduzione di terapie innovative nella pratica clinica e rende disponibile la biotecnologia più all'avanguardia proprio dove serve. Disponiamo di un ampio catalogo prodotti, ma sviluppiamo anche soluzioni personalizzate per laboratori e applicazioni diagnostiche e di bioprocessi: dal dosaggio preciso di liquidi e gas, fino a sistemi modulari e scalabili. Grazie alla nostra gamma di prodotti che comprende sistemi pneumatici, elettrici, software e intelligenza artificiale, realizziamo insieme al cliente la soluzione di automazione perfettamente integrata.