Pumpenfreier Partikeltransport in mikrofluidischen Lab-On-Chips

Inhalt:
In Medizin und Biotechnologie entstehen aus der fortschreitenden Verkleinerung der Probenmengen z. B. in der Stammzellforschung neue Anforderungen an Werkzeuge zur schonenden Aufarbeitung und Handhabung seltener Zellen. Die Kombination negativer Dielektrophorese (DEP) und druckbetriebener Mikrofluidiksysteme ermöglicht die berührungsarme Manipulation empfindlicher Zellen mit hoher biologischer Relevanz, wie Stammzellen. Ein wichtiges Merkmal dieser Technik ist, daß sie auf Einzelzellebene arbeitet und mit einer geringen Menge Probenmaterial auskommt. Mit Hilfe der DEP können Proben aufgetrennt, gewaschen, beladen, plaziert, analysiert und fusioniert werden. Um die Kosten dieser flexiblen und schonenden Technik zu reduzieren, kommt in einem neuen Konzept als Antriebsmechanismus die Sedimentation zum Einsatz. Als Ersatz für die bisherigen Spritzenpumpen wird sie genutzt, um die zu trennenden oder zu analysierenden Zellen den dielektrophoretisch wirksamen Mikroelektroden zuzuführen. Dieser Prozeß ist schonender für sensible Zellsysteme und besonders für Kleinstmengen geeignet. Weitere Alleinstellungsmerkmale sind die Portabilität, der geringe Energieeintrag in das mikrofluidische System, die im Vergleich zu anderen mikrofluidischen Aufbauten einfache Handhabung, der hohe Grad der möglichen Parallelisierung, die Integrierbarkeit in bestehende Aufbauten und die durch den modularen Charakter geringeren Kosten.