Mikrofluidika: kľúč k medicínskej technike novej generácie
V koncepcii CAR-T-buniek aj pri výrobe čipov typu „organs-on-a-chip“ sa využívajú difúzne spájané rozvodné dosky – viacvrstvové plastové‑rozvodné dosky, ktoré dokážu riadiť, dávkovať, miešať a senzoricky snímať tekutiny. Na rozdiel od bežných rozvodných dosiek, ktoré plnia prevažne pasívne rozvodné funkcie, naše rozvodné dosky integrujú aktívne funkcie na minimálnom priestore: optimalizované zmiešavacie kanály, technológie ventilov oddeľujúcich médiá s minimalizovaným mŕtvym objemom a zabudované snímače teploty, prietoku, tlaku, farby, pH‑atď.
Technickou novinkou je kombinácia jemne štruktúrovaných, viacvrstvových mikrokanálov, integrovaných ventilových a dávkovacích prvkov a priamo zabudovaných senzorických meracích bodov. Konštrukcia procesu umožňuje, aby sa tieto funkcie mohli ekonomicky vyrábať sériovo. Vďaka tomu vznikajú kompaktnejšie, spoľahlivejšie a ľahšie overiteľné systémy pre biotechnológiu, zdravotnícku techniku a polovodičové aplikácie.
Za to boli difúzne spájané rozvádzače nominované na cenu Hermes Award 2026. Toto ocenenie patrí medzi najrenomovanejšie priemyselné ceny na svete a udeľuje sa každoročne v rámci veľtrhu v Hannoveri za výnimočné inovácie.
Od kapilárnych síl k metóde „pressure-over-liquid“
Rovnako ako v prírode nestačia samotné kapilárne sily na to, aby tekutina stúpla až na samý koniec listu – stúpa len mierne nad hladinu. Zatiaľ čo príroda vytvára podtlak prostredníctvom odparovania, v tejto expozícii ho zabezpečujeme pomocou presne regulovaného vákua. Tým sa tekutina nasáva cez lepený rozdeľovač. Pomocou systému Pressure-over-Liquid sa systém následne opäť vyprázdni – tak vzniká uzavretý okruh.
Vysoko presné dávkovanie
Tekutiny sa čerpajú podľa vopred stanoveného vzorca prostredníctvom presne synchronizovanej spolupráce dvoch ventilov odolných voči médiám cez difúzne spájaný rozdeľovač vyrobený spoločnosťou Festo. Tým sa ukazuje, ako je možné presne dávkovať kvapaliny.
Manipulácia s kvapalinami v laboratórnom prostredí
96 Vzoriek sa presne a rýchlo nanáša do mikrotitračnej platničky pomocou osemkanálovej dávkovacej hlavy. Následne sa jedna z týchto vzoriek pomocou mikrofluidiky rozdelí na mnoho malých vzoriek. Proces sa kontroluje pod mikroskopom. Potom sa celý systém opäť vyprázdni.
Integrácia senzorov
Spoločnosť Festo tu ukazuje, ako sa kanálové štruktúry rozdeľovača využívajú na miešanie a analýzu kvapalín. Vďaka integrovaným snímačom prietoku a tlaku je zabezpečená stabilná prevádzka. Zmiešaním tekutín dochádza k zmene farby, ktorú zachytávajú optické senzory. Vzduchové bubliny, ktoré sa cielene vstrekovajú do systému, sa zachytávajú a automaticky odstraňujú.
Integrovanie pneumatických ventilov
Pneumatické membránové ventily integrované v rozvádzači regulujú tok dvoch rôznych médií, ktoré pomocou princípu „pressure-over-liquid“ prúdia do jednotlivých písmen loga Festo. Membránové ventily sú pritom ovládané externým ventilovým ostrovom, ktorý je pripojený prostredníctvom rozhrania pre stlačený vzduch.
Rozvodné potrubia spojené difúziou: presné riešenia v oblasti fluidnej techniky pre najvyššie nároky
Difúzne lepené rozdeľovače kombinujú presnú štruktúru kanálikov, spojenie jednotlivých vrstiev bez znečistenia a kompaktný dizajn. Umožňuje to technológia HADB (High Accuracy Diffusion Bonding), pomocou ktorej sa akrylátová a kanálová doska Ultem vyrábajú s najvyššou presnosťou. V kombinácii s ventilmi s oddeleným médiom sérií VYKA, VYKB a VYKC môže spoločnosť Festo ponúkať mikrofluidické riešenia z jednej ruky.
Festo – váš partner v oblasti automatizácie pre odvetvie biovied
Spoločnosť Festo prostredníctvom flexibilných automatizačných riešení podporuje zavádzanie inovatívnych liečebných metód do klinickej praxe a sprístupňuje najmodernejšiu biotechnológiu tam, kde je potrebná. Máme k dispozícii rozsiahly katalóg produktov, zároveň však vyvíjame aj riešenia na mieru pre laboratóriá, diagnostiku a bioprocesy: od presného dávkovania kvapalín a plynov až po škálovateľné modulárne systémy. Vďaka nášmu portfóliu produktov v oblasti pneumatiky, elektrotechniky, softvéru a umelej inteligencie realizujeme spolu so zákazníkom dokonalé riešenie plynulej automatizácie.