Stickpacks zur langzeitstabilen Vorlagerung von Reagenzien in Lab-on-a-Chip-Systemen

Abstract:
Stickpacks sind ein in der Lebensmittelindustrie etabliertes Packmittel, das leicht maschinell produziert und befüllt werden kann. Wir demonstrieren eine miniaturisierte Stickpacktechnologie, die sich zur langzeitstabilen Vorlagerung kleinster Mengen von Trocken- und Flüssigreagenzien (80 - 500 myl) in Lab-on-a-Chip-Systemen eignet. Der im Bereich zwischen 200 und 1000 mbar gezielt einstellbare Berstdruck der ultraschallgeschweißten Siegelnaht erlaubt eine kontrollierte, druckabhängige Freisetzung der vorgelagerten Reagenzien. In zentrifugalfluidischen Lab-on-a-Chip-Systemen kann auf diese Weise die Freisetzung der Reagenzien allein über das Erreichen einer bestimmten Rotationsfrequenz gesteuert werden. Nach Erreichen des Berstdruckes entleeren sich die Stickpacks nahezu vollständig (99 % ± 1 %, ab Δ p = 400 mbar). Darüber hinaus ist es möglich innerhalb der Stickpacks Trocken- und Flüssigreagenzien getrennt vorzulagern und diese vor deren Freisetzung zu vermischen. Aufgrund ihrer Skalierbarkeit eignet sich die Miniatur-Stickpack-Technologie sowohl für das Rapid-Prototyping als auch für eine spätere kostengünstige industrielle Massenfertigung.