Mikrofluidyka: klucz do technologii medycznej nowej generacji
Zarówno w koncepcji terapii komórkami CAR-T, jak i w technologii druku OrgansonaChip wykorzystywane są Diffusion Bonded Manifolds — wielowarstwowe plastikowe płyty rozdzielcze, które umożliwiają sterowanie przepływem, dozowanie, mieszanie cieczy oraz ich monitorowanie za pomocą czujników. W odróżnieniu od konwencjonalnych płyt kanałowych o dominująco pasywnej funkcji rozdzielczej, nasze manifoldy oferują wysoką integrację aktywnych funkcji na bardzo ograniczonej przestrzeni: zaawansowane kanały mieszania, zawory separujące media o zredukowanej objętości martwej oraz wbudowaną aparaturę sensoryczną do monitorowania temperatury, przepływu, ciśnienia, barwy i wartości pH.
Innowacją techniczną jest połączenie drobno ustrukturyzowanych, wielowarstwowych mikrokanałów ze zintegrowanymi elementami zaworowymi i dozującymi oraz bezpośrednio osadzonymi punktami pomiarowymi. Koncepcja procesu umożliwia ekonomiczną produkcję seryjną tych funkcjonalności. Rezultatem są bardziej kompaktowe, niezawodne i łatwiejsze do walidacji systemy do zastosowań w biotechnologii, technologii medycznej i półprzewodnikach.
W związku z tym rozwiązanie Diffusion Bonded Manifolds zostało nominowane do nagrody Hermes Award 2026. Nagroda ta jest jedną z najbardziej prestiżowych nagród branżowych na świecie i jest przyznawana co roku na targach Hannover Messe za wybitne innowacje.
Od sił kapilarnych do technologii PressureoverLiquid
Podobnie jak w naturze, same siły kapilarne nie wystarczają, aby przetransportować ciecz aż do ostatniego czubka liścia – ciecz unosi się tylko nieznacznie ponad poziom. Podczas gdy w naturze podciśnienie powstaje na skutek parowania, w tym eksponacie wytwarzamy je za pomocą precyzyjnie regulowanego podciśnienia (próżni). Powoduje to zasysanie cieczy przez bonded manifold. Następnie, z wykorzystaniem technologii PressureoverLiquid, system jest ponownie opróżniany – w ten sposób powstaje obieg zamknięty.
Wysoka precyzja dozowania
Ciecze są pompowane według zdefiniowanego schematu przez wykonany przez Festo diffusion bonded manifold za pomocą precyzyjnie taktowanego cyklu przełączania dwóch zaworów odpornych na media. Pokazuje to, jak można precyzyjnie dozować płyny.
Obsługa cieczy w środowisku laboratoryjnym
96 próbek jest precyzyjnie i szybko dozowanych do płytki mikrotitracyjnej za pomocą ośmiokanałowej głowicy dozującej. Następnie jedna z tych próbek jest, z wykorzystaniem technologii mikrofluidycznej, rozdzielana na wiele małych próbek. Proces monitorowany jest za pomocą mikroskopu. Następnie cały system zostaje ponownie opróżniony.
Integracja czujników
Tutaj Festo pokazuje, w jaki sposób struktury kanałowe manifoldu są wykorzystywane do mieszania i analizy cieczy. Zintegrowane czujniki przepływu i ciśnienia umożliwiają stabilną pracę. Mieszanie cieczy powoduje zmianę koloru, która jest wykrywana przez czujniki optyczne. Pęcherzyki powietrza celowo wstrzykiwane do układu są wykrywane i automatycznie usuwane.
Integracja zaworów pneumatycznych
Zintegrowane w manifoldzie pneumatyczne zawory membranowe kontrolują dwa różne media, które przy użyciu technologii PressureoverLiquid przepływają do poszczególnych liter logo Festo. Sterowanie zintegrowanymi zaworami membranowymi odbywa się za pośrednictwem zewnętrznej wyspy zaworowej, połączonej z układem poprzez interfejs sprężonego powietrza.
Diffusion Bonded Manifolds: precyzyjne rozwiązania fluidyczne dla najwyższych wymagań
Diffusion Bonded Manifolds łączą precyzyjne struktury kanałów, wolne od zanieczyszczeń połączenie poszczególnych warstw i kompaktową konstrukcję. Jest to możliwe dzięki technologii HADB (High Accuracy Diffusion Bonding), która umożliwia wytwarzanie płyt kanałowych z akrylu i materiału Ultem z najwyższą precyzją. W połączeniu z zaworami z separacją mediów serii VYKA, VYKB oraz VYKC umożliwia to Festo oferowanie kompleksowych rozwiązań mikrofluidycznych z jednego źródła.
Festo – Twój partner w automatyzacji dla sektora Life Sciences
Dzięki elastycznym rozwiązaniom automatyzacji Festo wspiera wdrażanie innowacyjnych terapii w praktyce klinicznej i udostępnia najnowocześniejszą biotechnologię wszędzie tam, gdzie jest ona potrzebna. Dysponujemy obszernym portfolio katalogowym, ale opracowujemy również rozwiązania dostosowane do potrzeb laboratoriów, diagnostyki i zastosowań bioprocesowych: od precyzyjnego dozowania cieczy i gazów po skalowalne, modułowe systemy. Dzięki portfolio produktów obejmującemu pneumatykę, elektrykę, oprogramowanie oraz sztuczną inteligencję wspólnie z klientem realizujemy idealne rozwiązanie Seamless Automation.