Medizintechnik

Kleinste Strukturen für größte Effizienz

4 min.

Mobile Mini-Labore, die auf die Fläche einer Kreditkarte passen, Mikroreaktoren für biochemische Prozesse sowie Chips, die Organe simulieren – Mikrofluidik macht vieles möglich, was zuvor undenkbar war. Bei dieser Technologie spielen auch PLEXIGLAS® und EUROPLEX® Folien von Röhm eine Rolle.

© sniper113/shutterstok.com

Mikrofluidik

Die Mikrofluidik befasst sich mit dem Verhalten, der Steuerung und der Handhabung geringer Flüssigkeitsvolumina auf kleinstem Raum in feinen Kapillaren im Mikrometerbereich. Anwendungsbereiche sind unter anderem Medizin, Pharmakologie, Biologie und viele technische Fachgebiete.

Mikrofluidik ist ein Innovationstreiber in der Medizintechnik, beschleunigt den medizinischen Fortschritt und rettet Leben. So hilft Mikrofluidik aktuell bei der Eindämmung der Corona-Pandemie, denn ohne diese Technologie wäre es unmöglich, die unzähligen PCR-, Antigen- und Antikörpertests für den Virusnachweis zu bewältigen. „Die Pandemie hat uns gezeigt, wie wichtig moderne Hochtechnologien für schnelle, effektive Forschung und Entwicklung sind“, sagte Dr. Thomas R. Dietrich, CEO des IVAM Fachverbandes für Mikrotechnik, auf dem COMPAMED Innovationsforum im Vorfeld der internationalen Fachmesse für Medizintechnik COMPAMED 2021 in Düsseldorf. Insbesondere mikrofluidische Bauteile seien Innovationsbeschleuniger, weil sie innerhalb kürzester Zeit eine Vielzahl von Tests ermöglichten.

Wachsender Bedarf an dezentraler Diagnostik

Bei solchen Miniaturlaboren, Lab-on-a-Chip (LoC) genannt, handelt es sich oft um flache Spritzgusskörper aus Kunststoffen mit Durchflusskanälen, die zumeist kleinere Durchmesser haben als ein menschliches Haar. Je nach Verwendungszweck sind optische, fluoreszierende oder elektrochemische Sensoren integriert, die auf Zielmoleküle in der Probe reagieren, manchmal auch Mikropumpen und sonstige mechanische Komponenten. Die nach oben offenen Chips werden mit einer Folienschicht versiegelt. Um die winzige Menge an Flüssigkeit durch Mikrokapillaren zu leiten, benötigen diese Folien eine besondere Oberfläche, wie sie beispielsweise die speziellen PLEXIGLAS® und EUROPLEX® Folien der Röhm GmbH bieten, die von der Business Unit Acrylic Products auf der COMPAMED 2021 präsentiert werden.

Glasklar und hitzebeständig – COC-Folien von Röhm für die Mikrofluidik

„Mikrofluidik ist ein besonders faszinierendes Anwendungsgebiet für unsere Spezialfolien, und der Marktbedarf an Komponenten für dezentrale Diagnostik steigt“, sagt Marc von Locquenghien, Produktmanager für Folien bei Röhm. Als Siegelfolie für Lab-on-a-Chip-Anwendungen eignet sich insbesondere EUROPLEX® COC Folie, die per Ultraschallschweißen, Laserschweißen oder Thermobonding auf den Grundkörper aufgebracht wird.

VIDEO ANSCHAUEN

„Mikrofluidik ist ein besonders faszinierendes Anwendungsgebiet für PLEXIGLAS® und EUROPLEX® Folien.“

Marc von Locquenghien, Produktmanager für Folien bei Röhm

© luchschenF/shutterstock.com

Diese Folie zeichnet sich generell durch außerordentliche Transparenz, geringe Eigenfluoreszenz und geringe Doppelbrechung aus. Eigenschaften, die wichtig sind für eine störungsfreie Auswertung mithilfe von Spektroskopie. Das Material ist darüber hinaus biokompatibel und sterilisierbar, denn es ist beständig gegen Säuren und Basen, ebenso gegen eine Vielzahl von Lösungsmitteln wie Aceton, Ethanol, Isopropanol und Ethylacetat. EUROPLEX® COC Folie hält zudem starker thermischer Belastung stand, je nach Variante liegt die Glaserweichungstemperatur bei bis zu 142 °C. „Das ist wichtig, weil Proben, zum Beispiel für PCR-Tests, in kurzer Zeit mehrmals auf 100 Grad Celsius erhitzt und dann wieder heruntergekühlt werden, um Probenmaterial zu vervielfältigen“, erklärt von Locquenghien.

Eingesetzt werden solche Lab-on-a-Chip-Anwendungen beispielsweise bei der Point-of-Care-Diagnostik, die Tests direkt zu den Menschen bringt. Denn Patienten müssen dazu nicht unbedingt in eine Klinik gebracht werden, auch der zeitraubende Transport und die manuelle Vorbereitung der Proben im Labor entfallen. Stattdessen werden eine Vielzahl von Chips mit Probenmaterial und mobile Analysegeräte eingesetzt – und schon nach 30 bis 60 Minuten liegt das Ergebnis vor. „Sämtliche Analyseschritte können in einem Gerät kombiniert werden und laufen effizient auf kleinster Fläche ab“, verdeutlicht von Locquenghien.

Warum Mikrofluidik künftig noch bedeutender wird

Warum kleinste Strukturen in der Diagnostik die größte Wirkung entfalten, erklärt Dr. Jana Schwarze, Projektmanagerin für Mikrofluidik beim IVAM Fachverband für Mikrotechnik: „Zum einen wird ein geringeres Probenvolumen benötigt. Bedeutende Vorteile sind außerdem kürzere Analysezeiten, bessere Kontrollierbarkeit und Auflösung sowie eine höhere Sensitivität und Schutz vor Kontamination.“

Sie ergänzt: „Kleines und kompaktes Equipment verursacht zudem geringere Kosten und lässt sich einfach und sicher handhaben.“ Die Expertin ist überzeugt, dass Mikrofluidik in der medizinischen Diagnostik künftig eine noch größere Rolle spielen wird, weil sie nahezu unendliche Anwendungsmöglichkeiten bietet. Aktuell sieht Schwarze ein großes Potenzial bei der Prüfung des Impfstatus vor Booster-Impfungen gegen SARS-CoV-2 und bei mobilen PCR-Tests. Sie rechnet auch mit wegweisenden Innovationen bei Biosensoren und Organ-on-a-Chip-Systemen als Alternative zu Tierversuchen.

© luchschen/iStock.com

Innovative Materialien erweitern das Anwendungsspektrum

Die Entwicklung innovativer Materialien und Verarbeitungsmethoden bringt die Mikrofluidik weiter voran. Auch Röhm entwickelt die Folienprodukte der Marken PLEXIGLAS® und EUROPLEX® für die Medizintechnik kontinuierlich weiter. Die jüngste Produktentwicklung ist eine Mehrschichtfolie aus EUROPLEX® COC und einer dünnen Siegelschicht. Sie hat den Vorteil, dass Analysechips bei einer geringeren Temperatur versiegelt werden können. Das schont die filigranen Komponenten in den Mini-Laboren und beschleunigt den Versiegelungsprozess.

Eigenschaften von EUROPLEX® COC Folien:

  • hohe Transparenz
  • geringe Autofluoreszenz
  • thermische Stabilität für PCR-Anwendungen
  • Säure- und Basenbeständigkeit
  • chemische Beständigkeit
  • Dicken zwischen 60 μm und 240 μm; höhere Dicken auf Anfrage

Weitere Informationen finden Sie in den Verarbeitungs­richtlinien.

Maßgeschneiderte Spezialfolien für die Mikrofluidik

„Röhm ist nicht nur Hersteller von Spezialfolien, sondern auch Lösungsanbieter“, betont Produktmanager von Locquenghien. Die Foliensparte bietet für die Medizintechnik eine umfassende Palette von Dienstleistungen an, von der Folienextrusion bis zur Konfektionierung der Folien in den gewünschten Abmessungen.

„In unserem Extrusionstechnikum können wir Kleinmengen mit maßgeschneiderten Eigenschaften für den Bedarf der Kunden produzieren, testen und hochskalieren – in Breiten von 200 Millimeter bis 2,70 Meter. Außerdem bieten wir Folienzuschnitte im gewünschten Maß an. Alles aus einer Hand und nah am technologischen Fortschritt der Mikrofluidik“, sagt von Locquenghien.

Zur Übersicht

SIE WOLLEN WISSEN, WIE PLEXIGLAS® UNSERE WELT GESTALTET?

Gerne: In unserem Whitepaper haben wir alle Informationen über unsere Produkte für Sie zusammengestellt. Anwendungsbeispiele, technische Eigenschaften und Spezifikationen. Wir senden Ihnen das e-Whitepaper kostenlos an untenstehende E-Mail-Adresse. Jetzt eintragen & anfordern!

Ich interessiere mich für:
(Sie können bis zu drei Themen auswählen. Wenn Sie kein Thema auswählen, erhalten Sie Informationen aus allen Bereichen.)

* Pflichtfelder

Allgemeine Informationen zur Datenverarbeitung und Ihren Rechten finden Sie unter https://www.plexiglas.de/de/datenschutz. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an die Röhm GmbH unter kommunikation@plexiglas.de oder unseren Datenschutzbeauftragten unter datenschutz@roehm.com. Zu statistischen Zwecken führen wir anonymisiertes Link-Tracking durch. Damit dieser Newsletter nicht ungewollt in Ihren Spamordner verschoben wird, tragen Sie bitte unsere Absenderadresse in Ihr persönliches Adressbuch ein.

Röhm GmbH, Dolivostraße 17, 64293 Darmstadt, Deutschland
PLEXIGLAS® ist eine registrierte Marke der Röhm GmbH.

Vielen Dank!

In Kürze erhalten Sie eine E-Mail mit einem Link zum PLEXIGLAS® Whitepaper.

Ihr PLEXIGLAS® Team

Leider ist ein Fehler aufgetreten.

Bitte versuchen Sie es später noch einmal.

Ihr PLEXIGLAS® Team

E-Mail

Nutzen Sie unser Kontaktformular, um uns eine Nachricht zu senden:

Kontaktformular

Online-Shop

In unserem Shop finden Sie das größte Angebot an Platten, Rohren, Stäben und Zubehör direkt vom Hersteller. Außerdem können Sie sich im Online Shop Muster aller angebotenen Artikel bestellen.

ZUM ONLINE-SHOP

PLEXIGLAS® Händler

Alle unsere Marken können Sie bei unseren Vertriebspartnern weltweit beziehen.

Händlersuche

Fachverarbeiter

Wenn Sie Fertigteile oder Endprodukte aus PLEXIGLAS® oder einer unserer anderen Marken benötigen, wenden Sie sich bitte an einen Verarbeitungsbetrieb.

Fachverarbeiter finden