Peristaltik auf dem Chip

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KNF Neuberger GmbH

VACUUBRAND GMBH + CO KG

INTEGRA Biosciences AG

thinXXS Microtechnology AG

Flüssigkeitstransportkanal zwischen zwei Folien

Thinxxs hat mit dem Konzept der „Twin Film Pump“ diese Nachteile umgangen. Der Flüssigkeitstransportkanal wird zwischen zwei Folien gebildet. Dieses Design ist nicht von einem weichen, elastischen Folienmaterial (mit den genannten Nachteilen) abhängig. Stattdessen können die Folien aus dem gleichen Material wie die Einweg-Kassette (z.B. PP, PC) bestehen. Zum Verschließen der mikrofluidischen Kanäle wird üblicherweise dieselbe Folie verwendet, sodass sich kaum zusätzlicher Material- und Montageaufwand ergibt.

Der Flüssigkeitstransport wird durch Auslenken der beiden Folien induziert. Der Transportkanal wird durch einen zweiten, externen Aktor in die ursprüngliche Form zurückgestellt. Dies kann pneumatisch oder mechanisch geschehen.

Der einzige Teil der Pumpe, der in Kontakt mit der Flüssigkeit steht, ist der zwischen den Folien gebildete Kanal. Die Pumpe ist als integraler Bestandteil des Einwegartikels konzipiert. Somit sind, sofern alle für den Test erforderliche Flüssigkeiten bereits an Bord sind, keine fluidischen Schnittstellen zum Instrument erforderlich. Dies verhindert die Verschmutzung des Gerätes und vereinfacht die Schnittstelle. Das Pumpkonzept wurde für den Gebrauch in Einweg Point-of-Care-Anwendungen entwickelt. Versuche haben jedoch gezeigt, dass die Pumpe auch für eine längere Zeit betrieben werden. Dies macht das Konzept z.B. auch für Anwendungen in der Zellkultur interessant.

Überströmen von Zellen mit Zellkulturmedium

Die Kultivierung von (adhärenten) Zellen wird oft unter statischen Bedingungen (beispielsweise in Zellkulturflaschen) durchgeführt. Bei einigen Anwendungen wäre es wünschenswert, die Zellen mit dem Kulturmedium zu überströmen. Für eine solche Anwendung wurde das Twin-Film-Konzept wie in Abbildung 3 gezeigt angepasst.

Das Beispiel zeigt eine Kultivierungseinheit mit Reservoir für das Kulturmedium, einer Zellkammer für statische und dynamische Versuche und die integrierte Pumpe, um das Kulturmedium zirkulieren zu können. Die Konstruktion ermöglicht ferner die mikroskopische Beobachtung und Zugang zu den kultivierten Zellen nach dem Experiment. n

* *Dr. N. Gottschlich: ThinXXS Microtechnology AG, 66482 Zweibrücken

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