CleanPlasma - Automatisierte Blutplasma-Gewinnung für die medizinische Flüssigbiopsie

Wir entwickeln die "Zentrifuge der nächsten Generation".

Mit unserem CleanPlasma-Demonstrator sollen zukünftig die arbeitsintensive Präparation von Blutplasma für die Flüssigbiopsie vereinfacht und automatisiert, die Qualität des gewonnenen Plasmas verbessert, und dabei Arbeitszeit und Kosten gesenkt werden.

Moderne Diagnostikverfahren ermöglichen die Früherkennung von Krankheiten anhand von Biomarkern, die sich im Blut oder in anderen Körperflüssigkeiten befinden. So verrät z.B. die ins Blut abgegebene DNA eines Tumors die Krebserkrankung noch bevor der Tumor sichtbar wird. Um an die Biomarker im Blutplasma zu gelangen, werden die Patientenproben bisher mit einer Zentrifuge in mehreren Schritten geschleudert und so die Blutzellen vom Plasma getrennt. Diese Standard-Methode der Probenvorbereitung ist jedoch mit vielen manuellen Arbeitsschritten verbunden und bringt oft nicht die geforderte Reinheit.

Unsere CleanPlasma-Technologie löst diese Probleme mit einem völlig neuen Ansatz. Unsere "Zentrifuge" ist ein kleiner mikrofluidischer Chip und statt hoher mechanischer Kräfte nutzen wir sanfte Schallwellen, um die Blutzellen abzutrennen und eine hochreine Plasmaprobe zu gewinnen. Und das Beste daran: Das CleanPlasma Verfahren ist vollständig automatisierbar, sodass die Probenvorbereitung direkt in bestehende Diagnostikgeräte integriert werden kann.

Kontakt

Dr. Stefanie Hartmann

Telefon: +49 163 1600548

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Forschungsgebiete

  • Modifikation von Substratoberflächen und funktionelle Dünnschichtsysteme kombiniert mit unkonventionellen Lithographietechniken für akustische Mikrosysteme der nächsten Generation
  • Wechselwirkung von akustischen Wellenfeldern mit Flüssigkeiten, Partikeln und Mikrostrukturen
  • Kointegration von mikrofluidischen, elektrischen und akustischen Komponenten in hybriden Lab-on-a-Chip-Systemen
  • Aufstrebende mikroakustische Anwendungen, einschließlich akustisch angetriebener Mikrofluidik für neue diagnostische und therapeutische Ansätze, drahtloser Hochtemperatursensorik, Aerosolerzeugung, (Bio-)Druckverfahren und akustische Enteisung von Oberflächen
  • Anwendungen: Blutplasma-Separation für die Flüssigbiopsie (CleanPlasma)
  • Anwendungen: Aerosolerzeugung für die Massenspektrometrie und den Aerosoldruck

Kontakt

Gruppenleitung: Dr. Andreas Winkler

Tel.: +49 351 4659 575

Email

Infrastruktur

Die Gruppe Akustische Mikrosysteme verfügt über bzw. hat - in enger Zusammenarbeit mit anderen IFW-Gruppen aus den Bereichen Mikrostrukturierungstechnik und Dünnschichtanalytik - direkten Zugriff auf alle Geräte, die für die Arbeit an akustisch-wellenbasierten Bauelementen in allen Stationen ihrer Entwicklung benötigt werden.

  • Infrastruktur und Software für Chipdesign, Lithographievorbereitung und -analytik
  • FEM-Infrastruktur (Comsol Multiphysics) in schnellen Standalone-Systemen und Zugang zu Rechencluster
  • Spezifische Beschichtungsanlagen (CARMEN und SIGGI) für die Abscheidung komplexer Dünnschichten auf piezo- und pyroelektrischen Substraten für Magnetronsputtern und E-Beam-Verdampfung einschließlich in-situ Messtechnik
  • (Zugang zu) Rapid-Prototyping-Laser- und Elektronenstrahllithographie (Heidelberg Instruments MLA100, µPG 101, EBL Voyager)
  • Maßgeschneiderte Öfen für die thermische Behandlung von Proben bis zu 1000°C unter verschiedenen atmosphärischen Bedingungen (Vakuum, Inertgas, Formiergas) sowie für die drahtlose Sensorabfrage
  • Dedizierte Werkzeuge für die akustisch angetriebene Mikrofluidik (z.B. Spritzenpumpen (Cetoni neMESYS), Druckpumpen (Fluigent LineUP, Bartels mp6), Ventile, Durchflusssensoren, spezielle RF-Signalquellen
  • 3D-Super-Tintenstrahldrucker (SIJ S050), Flüssigkeitsdispenser und Kontaktwinkelmessplatz
  • Dispersionsanalysator (Lumisizer) und Aerosolspektrometer (WELAS)
  • Waferprober (MPI TS 150), ausgestattet mit Vektor-Netzwerkanalysator (Keysight E5080B ENA), beheizbarem Tisch und HF/DC-Sonden
  • Digitales optisches Mikroskop (Keyence VHX 7000) und Hochgeschwindigkeitskamera (Ametek VEO 410)
  • Röntgenfluoreszenzanalysegerät (Fischerscope XUV773)
  • Mechanische Oberflächenprofilometrie (Bruker Dektak XT)
  • Kundenspezifisches Hochtemperatur-, UHV-2D-Schichtspannungsmesssystem (ANNE)
  • Ausrüstung zur Messung elektrischer (RF und DC) Geräteparameter, z.B. Widerstand / Schichtwiderstand und S-Parameter, bis zu hohen Temperaturen und in inerter Atmosphäre