Modulare Plattform für Lab-on-Chip-Systeme

Das Gebiet der In-vitro-Diagnostik, und insbesondere die Point-of-Care-Diagnostik, gehört zu den wachstumsstärksten Segmenten des Diagnostik-Marktes. Die Erkenntnisse der molekularen Medizin und der Human-Genomforschung eröffnen zunehmende Möglichkeiten der Diagnose, welche die Erkennung krankhafter Entwicklungen hin zur Früherkennung und Prävention verlegt. Damit steigen nicht nur die Anforderungen an die Diagnostik, sondern auch die Anzahl ihrer Anwendungen.

Die Problemlösungsstrategie der vom Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT) vorgestellten modularen Plattform für Lab-on-Chip-Systeme umfasst die standardisierte Abarbeitung der biochemischen Fragestellung des Kunden anhand hierarchischer "Übersetzungsregeln", mit deren Hilfe mikrofluidische Prinziplösungen generiert und visualisiert werden sollen. Ein weiterer Aspekt ist die parallele Entwicklung des integrierten ivD-Systems in einer angepassten Produktionstechnologie. Diese gesamtheitliche Sicht gewährleistet die Einhaltung der verlangten Leistungsdaten und Produktionskosten des diagnostischen Chips von der frühen Prototypenphase bis hin zum Massenprodukt.

So muss das verwendete Polymer-Material für das Hochskalieren bis hin zur Serienproduktion geeignet sein. Ein modulares Systemkonzept, das Chip-Design, Produktion, Aufbau- und Verbindungstechnik einschließt, soll dem Ansatz Plattform-Charakter verleihen.

Der Einsatz variabler Detektionstechniken (Fluoreszenz, Amperometrie u.a.) wird unterstützt. Die entwickelten Verfahren sind damit auf unterschiedliche Applikationen der molekularen Diagnostik übertragbar.

Am Beispiel eines Lab-on-Chips für den immunchemischen Nachweis des C-reaktiven Proteins und eines DNA-Microarray-LoC werden die Bausteine der ivD-Plattform demonstriert.

Quelle: idw / Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT)