M3DLoc

Additive Herstellung von 3D-Mikrofluidik-MEMS für Lab-on-a-Chip-Anwendungen

Hintergrund

Mikrofluidische MEMS werden zunehmend als einzigartiges Technologiefeld für die Entwicklung biomedizinischer Geräte (BioMEMS) anerkannt, da sie aufgrund ihrer funktionellen Leistung auf der Mikroskala, in deren Dimensionen auch die physiologischen Prozesse ablaufen, eine einzigartige Rolle spielen. Anwendungen der Mikrofluidik sind vielversprechend im Bereich der intelligenten Biosensoren, wo sie die Integration von Sensorvorrichtungen mit weiteren Funktionen wie Signalanalyse, elektrische Stimulation, Datenübertragung usw. in einem einzigen Mikrochip ermöglichen.

Entwicklungsziel

M3DLOC zielt auf den Einsatz von Multimaterial-3D-Drucktechnologien für die großtechnische Herstellung von mikrofluidischen MEMS für Lab-on-a-Chip- und Sensoranwendungen ab. Das Konzept basiert auf der Kombination der Direkt-Ink-Technologie und einer extrusionsbasierten 3D-Druck-Pilotanlage auf “Fused Filament Fabrication“ Basis, um mikrostrukturierte Sensoren für die medizinische Diagnostik herzustellen, die in der Lage sind, alle Schritte der chemischen Analyse direkt am Chip durchzuführen. Als Zielparameter werden die Detektion von Lungenkrebs über elektrochemische DNA Diagnostik und ein HIV Schnelltest umgesetzt.

Ein weiteres Hauptziel des Projekts ist die nachhaltige Produktion der BioMEMS durch Verwendung biologisch abbaubarer Materialien. Durch PLA als Chipmaterial und hauptsächlich wasserbasierte Reagenzien sollen ein möglichst ökologischer Herstellprozess gewährleistet werden.