Mikrofluidik und Biochips im Fokus
Das war die Compamed 2019
Termine | Auch in diesem Jahr erwiesen sich die Medizintechnik-Zulieferer als starke Partner in einem anspruchsvollem Marktumfeld. Vor allem bei den Trendthemen Mikrofluidik und Biochips konnten die knapp 800 Aussteller der Compamed 2019 in Düsseldorf überzuegen.
Einen klaren Trend in der Medizintechnik markiert nach wie vor die Digitalisierung, die vor allem bei medizintechnischen Geräten für mobile Diagnostik, Therapie und bei Laborequipment unverzichtbar ist. »Mikrotechnologien sind der Schlüssel für die Digitalisierung von Medizintechnik«, betont Dr. Thomas Dietrich, Geschäftsführer des IVAM Fachverband für Mikrotechnik. Ohne miniaturisierte Bauteile und Verfahren, die eine ultrapräzise Fertigung ermöglichen, seien tragbare und vernetzte Geräte nicht möglich.
Eine Revolution der Zellkultur
Nicht weniger als eine Revolution der Zellkultur verspricht IVAM-Mitglied Micronit durch neue hybride Systeme: Unter der Bezeichnung »Organ-on-a-Chip« entwickelt sich ein multidisziplinäres Feld, in dem menschliche Zellbiologie und Mikrofluidik auf einer Lab-on-a-Chip-Architektur zusammengeführt werden.
Organ-on-a-Chip-Geräte bestehen aus einer Mikrofluidik-Plattform, mit der Benutzer ein hochbiometrisches System in einer künstlichen Umgebung maßschneidern können. Die Zellkulturchips simulieren die physiologische Reaktion von Organen. Derartige Anwendungen gehören in der Life-Science- und Pharmaindustrie zu den am schnellsten wachsenden Forschungsbereichen.
Biochips anstelle von Tierversuchen
Organ-on-a-Chip-Systeme lassen sich auch für die Untersuchung von Wirkstoffen in Medikamenten einsetzen. Aus ethischen, wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Gründen wird auf Tierversuche immer häufiger verzichtet. Möglich macht das die zunehmende Verwendung von Biochips, die mit menschlichen Zellen verschiedener Organe besiedelt sind und über kleine Kanäle mit Nährflüssigkeit versorgt werden. So können Blutkreislauf und Stoffwechselfunktionen simuliert werden.
Die Beobachtungen nach Zugabe von Wirkstoffen aus Medikamenten, Kosmetika oder Chemikalien erlauben Rückschlüsse auf Reaktionen und Vorgänge im menschlichen Körper. Voraussetzung für die kontinuierliche Versorgung der Zellen mit flüssigem Nährmedium sind hochpräzise Dosiersysteme auf Basis von Mikrosystemtechnik, da bereits geringe Schwankungen die Testergebnisse beeinflussen. Entsprechende Systeme stellt die HNP Mikrosysteme unter der Bezeichnung »LiquiDoS« her.
Werkzeuge zur Vereinzelung von Zellen
Die Diagnose Krebs hat auch nach jahrzehntelangen Forschungsanstrengungen nichts von ihrem Schrecken verloren. In vielen Fällen stehen nach wie vor nur relativ unspezifische und aggressive Therapien zur Verfügung. Dabei weiß die Wissenschaft heute, dass jede Krebserkrankung eine ganz individuelle Behandlung erfordert. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist die Möglichkeit, die Zellen eines Tumors einzeln im Detail untersuchen zu können. Dazu benötigen Mediziner Werkzeuge, um eine Vielzahl von Zellen zu vereinzeln, also getrennt voneinander für die weitere Analytik zur Verfügung zu stellen. Am Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM) wird intensiv an der Entwicklung von automatisierten Methoden zur Isolation und Detektion von Zellen gearbeitet.
Dabei wird die Tatsache genutzt, dass sich einige Mikrometer große Objekte wie Zellen gezielt durch mikrofluidische Strömungen (Strömungen von sehr kleinen Flüssigkeitsmengen durch sehr enge Kanäle im Bereich von einigen 10 bis 100 Mikrometern) beeinflussen lassen. Auf dieser Basis konnte ein Mikro-Dispensiersystem entwickelt werden, mit dem einzelne Zellen voll automatisiert aus einer Vielzahl von Zellen erkannt und einzeln in Töpfchen einer Mikrotiterplatte zur weiteren Analyse bereitgestellt werden. Dazu werden die Zellen zunächst mit einem Fluoreszenzfarbstoff angefärbt, in einer mikrofluidischen Strömung durch eine Detektionszone transportiert, mit einem Laser beleuchtet und anhand der entstehenden Fluoreszenzstrahlung optisch nachgewiesen. Wird eine Zelle detektiert, erfolgt ihre Vereinzelung durch einen gezielten Druckstoß.
Molekulare Diagnostik für Zellen, Proteine und DNA
Neue Möglichkeiten für den Bereich Life-Science offeriert auch die Technologie-Plattform Syonis von Jenoptik. »Je nach Konfiguration lassen sich mit unserem modular aufgebauten System Zellen, Proteine oder DNA detektieren«, erklärt Dr. Ute Hofmann, Product Managerin Biophotonics bei Jenoptik. Eine einfache Integration in bestehende Instrumente oder Neuentwicklungen sind möglich dank der Kombination aus teilweise standardisierten optischen, optomechanischen und elektronischen Modulen mit leistungsstarker Bildverarbeitungs- und Steuerungssoftware.
Compamed-Dauerbrenner: Komponenten und Antriebe
Weitere thematische »Dauerbrenner« der Compamed sind Komponenten und Antriebe. MeKo Laser Materialbearbeitung produziert beispielsweise seit über 25 Jahren Bauteile mit engen Toleranzen und perfekter Oberfläche. Neu im Programm sind nun resorbierbare Materialien, die sich im menschlichen Körper komplett abbauen. »Damit verfügen wir über eine Materialalternative bei Stents, die bisher aus Stahl und Nickeltitan hergestellt werden«, erklärt Tim Fries, Produktmanager und Kundenberater bei MeKo.
Feinste Dosierung und keimresistente Beschichtung
Dosiertechnik sowie Beschichtungen markieren stets weitere wichtige Themen in Düesseldorf. So zeigte die Vieweg Spezialdosiersysteme und ein neu entwickeltes Mikrodosierventil zur berührungslosen bzw. strahlbildenden Dosierung flüssiger Medien. Kleinste und exakte Flüssigkeitsmengen (je Schuss ab fünf Nanolitern) können damit gehandhabt werden. Hauptanwendungsgebiet ist die Produktion von Medizintechnik, in der kleinste Flüssigkeitsmengen beispielsweise von verschiedensten Klebstoffen, Lösungsmitteln oder Silikonen benötigt werden. (me)
Schlagworte: Compamed, Labortechnik, Digitalisierung, Antirebstechnik
Save the Date Termin der nächsten Compamed + Medica in Düsseldorf: 16. – 19. November 2020 |
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