Mikrofluidika: ključ do medicinske tehnologije naslednje generacije
Tako v konceptu terapije s CAR-T-celicami kot tudi pri tehnologiji »Organs-on-a-Chip« se uporabljajo difuzijsko vezani razdelilniki – večplastne plastične razdelilne plošče, ki lahko usmerjajo, dozirajo, mešajo in senzorično zaznavajo tekočine. V primerjavi s klasičnimi kanalskimi ploščami, ki prevzemajo predvsem pasivne razdelilne funkcije, naši razdelilniki v omejenem prostoru združujejo aktivne funkcije: optimizirane mešalne kanale, tehnologije ventilov za ločevanje medijev z zmanjšanim mrtvim volumnom ter vgrajene senzorje za merjenje temperature, pretoka, tlaka, barve, pH itd.
Tehnična novost je kombinacija drobno strukturiranih, večplastnih mikrokanalov ter vgrajenih ventilskih in dozirnih elementov ter neposredno vgrajenih senzorskih merilnih točk. Oblika procesa omogoča, da se te funkcionalnosti lahko ekonomsko proizvajajo v seriji. Tako nastajajo kompaktnejši, zanesljivejši in lažje preverljivi sistemi za biotehnologijo, medicinsko tehnologijo in polprevodniške aplikacije.
Zato so bili difuzijsko spajani razdelilniki nominirani za nagrado Hermes 2026. Ta nagrada spada med najuglednejše industrijske nagrade na svetu in se vsako leto podeljuje v okviru sejma v Hannovru za izjemne inovacije.
Od kapilarnih sil do Pressure-over-Liquid
Tako kot v naravi kapilarne sile same ne zadostujejo, da bi tekočino prenesle vse do skrajnega vrha lista – dvigne se namreč le nekoliko nad raven. Medtem ko narava z izhlapevanjem ustvarja podtlak, ga pri tem eksponatu zagotavljamo s pomočjo natančno reguliranega vakuuma. Ta sesa tekočino skozi Bonded Manifold. S pomočjo sistema Pressure-over-Liquid se sistem nato ponovno izprazni – tako nastane krožni tok.
Izjemno natančno doziranje
Tekočine se po vnaprej določenem vzorcu črpajo skozi Diffusion Bonded Manifold, ki ga je izdelalo podjetje Festo, in sicer s pomočjo natančno usklajenega delovanja dveh ventilov, odpornih proti delovanju tekočin. S tem se pokaže, kako je mogoče tekočine natančno odmerjati.
Ravnanje s tekočinami v laboratorijskem okolju
96 vzorcev se natančno in hitro odmerja v mikrotitrsko ploščo z osemkanalno odmerno glavo. Nato se eden od teh vzorcev s pomočjo mikrofluidike razdeli na številne majhne vzorce. Postopek se pregleda pod mikroskopom. Nato se celotni sistem ponovno izprazni.
Integracija senzorjev
Festo tukaj prikazuje, kako se strukture kanalov Mainfolds uporabljajo za mešanje in analizo tekočin. Z vgrajenimi senzorji pretoka in tlaka je mogoče stabilno delovanje. Mešanje tekočin povzroči spremembo barve, ki jo zaznavajo optični senzorji. Zračni mehurčki, ki so namerno vbrizgani v sistem, se zaznavajo in samodejno odstranijo.
Vgradnja pnevmatskih ventilov
Pnevmatski ventili, vgrajeni v razdelilnik membranskih ventilov, nadzorujejo dva različna medija, ki s pomočjo tlaka nad tekočino tečeta do posameznih črk logotipa Festo. Membranski ventili se pri tem aktivirajo prek zunanjega ventilskega otoka, ki je priključen prek vmesnika za stisnjeni zrak.
Diffusion Bonded Manifolds: natančne rešitve za pretok tekočin za najvišje zahteve
Diffusion Bonded Manifolds združujejo natančno strukturo kanalov, povezavo posameznih plasti brez onesnaževanja in kompaktno zasnovo. To omogoča tehnologija HADB (High Accuracy Diffusion Bonding), s katero so akrilne plošče in kanalska plošča izdelane z največjo natančnostjo. V kombinaciji z ventili z ločenim medijem iz serij VYKA, VYKB in VYKC lahko Festo tako ponudi mikrofluidne rešitve iz ene roke.
Festo – vaš partner za avtomatizacijo na področju Life Sciences
S prilagodljivimi rešitvami za avtomatizacijo podjetje Festo podpira uvajanje inovativnih terapij v klinično prakso in omogoča dostop do najsodobnejše biotehnologije tam, kjer je potrebna. Imamo obsežen katalog izdelkov, hkrati pa razvijamo tudi rešitve po meri za laboratorije ter diagnostiko in bioprocesne aplikacije: od natančnega doziranja tekočin in plinov do prilagodljivih, modularnih sistemov. S pomočjo ponudbe izdelkov s področij pnevmatike, elektrotehnike, programske opreme in umetne inteligence skupaj s strankami uresničujemo popolno rešitev za brezhibno avtomatizacijo.