Multilagen-Mikrofluidikplattform für die Zellkultivierung mit integrierter Dickschichtsensorik

Beschrieben wird eine Technologiekette zur Integration von elektrochemischen bzw. elektrischen Dickschichtsensoren in eine mehrlagige Mikrofluidikplattfomn für die Zellkultivierung. Dafür wurde ein kommerziell erhältlicher Biosensor mit einer Clark-Elektrode auf Aluminiumoxid-Substrat direkt in den Polymerverbund einlaminiert. Die Ermittlung der optimalen Fügeparameter erfolgte dabei zuerst an verschiedenen Teststrukturen und anschließende Dichtigkeitsprüfung mit Indikatorflüssigkeit. Durch gezielte Laserbearbeitung der Substrate konnte eine verbesserte Verbindung zwischen Keramik und Polymer erreicht werden. Im Anschluss erfolgte die Integration des beschriebenen Sensors in eine Durchflussfluidik. Schließlich konnte durch die erfolgreiche amperometrische Sauerstoffmessung in verschiedenen Testflüssigkeiten die Funktionalität des Sensors auch nach der Lamination nachgewiesen werden. In nachfolgenden Arbeiten kann durch die Integration einer Membran die Trennung von Elektrolyt und Messgut erfolgen. Mit der entwickelten Prozesskette ist überdies der Grundstein für die erfolgreiche Implementierung weiterer Sensoren z.B. zur Messung des transepithelialen elektrischen Widerstands (TEER) gelegt.