マイクロ流体工学：次世代医療テクノロジーのキー
CAR-T細胞療法のコンセプトにおいても、オルガノオンアチップの製造においても、Diffusion-bonded manifoldsが採用されています。これは液体の制御、定量、混合、およびセンシングが可能な多層プラスチック‑分配プレートであり、液体の制御、定量供給、混合、およびセンシングを行うことができます。 主に受動的な分配機能のみを担う従来のマニホールドプレートとは異なり、Festoのマニホールドは限られた設置スペースに能動的な機能を統合しています。具体的には最適化された混合流路、デッドボリュームを最小限に抑えた媒体分離型バルブテクノロジー、そして温度、流量、圧力、色度、pH‑値などを測定するセンサを内蔵しています。
このテクノロジー的な革新点は微細な構造を持つ多層マイクロチャネルと、一体型のバルブおよび吐出要素、さらに直接埋め込まれたセンサ測定点を組み合わせた点にあります。 このプロセス設計により、これらの機能を経済的に量産することが可能になります。 これにより、バイオテクノロジー、医療機器、半導体用途向けに、よりコンパクトで信頼性が高く、検証しやすいシステムが実現します。
これに対し、Diffusion-bonded manifoldsはHermes Award2026にノミネートされました。 この賞は世界的に最も権威ある産業賞の一つに数えられ、Hannover Messeの期間中に、傑出したイノベーションに対して毎年授与されています。
毛細管力から液面上の圧力へ
自然界と同様に、毛細管力だけでは液体を葉の先端まで運ぶには不十分であり、液面は水位よりわずかに高くなる程度である。 自然界では蒸発によって負圧が生じますが、本展示では精密に制御された真空によってこれを再現しています。 これにより、液体がボンデッドマニホールド内を流れる。 「Pressure-over-Liquid」機能により、その後システム内の液体が排出され、こうして循環が形成されます。
高精度な計量
液体は2つの耐薬品性バルブによる精密にタイミングを合わせた連動動作により、所定のパターンに従って、Festo製のDiffusion-bonded manifoldsを通って送り出されます。 これにより、流体を正確に計量する方法が示されます。
実験室環境における液体ハンドリング
96 サンプルは8チャンネルディスペンサヘッドを用いて、マイクロタイタープレートに正確かつ迅速に注入されます。 その後、マイクロ流体テクノロジーを用いて、これらの試料のうちの1つを多数の小さな試料に分割する。 この工程は顕微鏡で検査されます。 その後、システム全体の空気を抜きます。
センサの統合
ここではFestoが、マニホールドの流路構造を液体の混合や分析にどのように活用しているかを紹介しています。 内蔵の流量センサと圧力センサにより、安定した運転が可能です。 液体を混ぜ合わせることで色の変化が生じ、これが光学センサによって検出されます。 システム内に意図的に注入された気泡は検知され、自動的に除去されます。
空気圧バルブの統合
マニホールドに組み込まれた空気圧式ダイヤフラムバルブは2種類の流体を制御し、それらを「圧力対液体」方式によってFestoのロゴの各文字へと流します。 この際、ダイヤフラム弁は圧縮空気インターフェースを介して接続された外部バルブアイランドによって作動します。
Diffusion-bonded manifolds：最高水準の要求に応える精密な流体ソリューション
Diffusion-bonded manifoldsは精密な流路構造、各層のコンタミネーションのない接続、コンパクトな設計を兼ね備えています。 これはアクリルやULTEMのマニホールドプレートが最高の精度で製造されるHADBテクノロジー(高精度拡散接合)によって可能になりました。 VYKA、VYKB、VYKCシリーズの媒体分離型バルブと組み合わせることで、Festoはマイクロ流体ソリューションをワンストップで提供することが可能となります。
Festo – ライフサイエンス分野における自動化のパートナー
Festoは柔軟な自動化ソリューションを通じて、革新的な治療法の臨床現場への導入を支援し、最先端のバイオテクノロジーを必要とされる場所で利用可能にしています。 Festoは豊富なカタログ製品ラインナップを取り揃えていますが、実験室、診断、バイオプロセス用途向けに、精密な液体ガス計量から拡張可能なモジュール式システムに至るまで、お客様ごとのニーズに合わせたソリューションも開発しています。 空気圧、電気、ソフトウェア、AIからなる製品ポートフォリオを活用し、お客様と協力して、完璧なシームレスオートメーションソリューションを実現します。