Fraunhofer-Gesellschaft

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Universelle Geräteplattform für das automatisierte Handling zellbasierter Assays

 
: Sonntag, F.; Busek, M.; Steidl, J.; Bürger, M.; Howitz, S.; Marx, U.; Hofmann, S.; Klapsing, R.; Klotzbach, U.

Gerlach, G. ; Forschungsgesellschaft für Messtechnik, Sensorik und Medizintechnik e.V. -FMS-, Dresden:
10. Dresdner Sensor-Symposium 2011 : Dresden, 5. - 7. Dezember 2011; Miniaturisierte analytische Verfahren, Hochtemperatur-Sensoren, Sensoren für Bioprozess- und Verfahrenstechnik, Sensoren für die Medizin, Chemische Verfahrenstechnik, Lebensmittelanalytik, innovative Sensorlösungen, Sensoren für die Wasserqualität, Selbstüberwachung
Dresden: TUDpress, 2011 (Dresdner Beiträge zur Sensorik 43)
ISBN: 978-3-942710-53-4
pp.329-332
Dresdner Sensor-Symposium <10, 2011, Dresden>
German
Conference Paper
Fraunhofer IWS ()

Abstract
Für die automatisierte Charakterisierung von Zell- bzw. Gewebereaktionen auf definierte Substanzen über miniaturisierte dynamische Bioreaktor-Chipsysteme ergeben sich vor allem zwei technische Herausforderungen: 1. Wie kann die Vitalität und Funktionalität der organischen Gewebe in den Bioreaktor-Chipsystemen möglichst ohne Intervention in das sterile Gewebe kontinuierlich überwacht werden. 2. Wie kann eine Vielzahl derartiger Chips zeitgleich versorgt, über Wochen hinweg mit Substanzen beaufschlagt und kontinuierlich steril betrieben werden? Für die Lösung dieser komplexen Aufgabenstellung müssen zwei Grundfunktionalitäten in einer Geräteplattform vereint werden: Das Handling flüssiger Medien (Testsubstanzen, Zellkulturmedien) und die nicht-invasive Online-Überwachung (Vitalitätsbestimmu ng). Dazu wurde auf Basis der etablierten NanoplotterTM-Plattform ein Portalsystem mit zwei Brücken konzipiert. Die Zellkultursysteme (Mikrotiterplatten, Lab-on-a-Chip-Systeme) befinden sich in einer temperierbaren Aufnahmeplatte, die zwischen den beiden Brücken angeordnet ist. Auf der oberen Brücke sitzt ein frei positionierbarer Dosierkopf, der mit unterschiedlichen Flüssigkeitshandlingsystemen ausgestattet werden kann. Der frei positionierbare Sensorkopf an der unteren Brücke kann mit unterschiedlichen Messsytemen bestückt werden. So kann jeder Chip einzeln mit unterschiedlichen Medien versorgt und charakterisiert werden. Die entsprechenden Abläufe können je nach Experiment individuell programmiert und über die Software gesteuert werden, sodass das System nach einmal erfolgter Programm ierung ohne weitere menschliche Eingriffe autark arbeiten kann. Die nicht-invasive Online-Überwachung soll durch eine kombinierte Erfassung von Fluoreszenzfärbungen sowie der Autofluoreszenz von NADH erfolgen. Dabei soll die komplett notwendige Technik in einer einzigen Sonde verbaut werden.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-211372.html