MoMiFlu @Foil

Modulare Mikrofluidische Systeme auf Kunststoff-Folien für die Bioanalytik

Flexibles Baukastensystem für individuelle, kostengünstige, mikrofluidik-basierte Diagnosesysteme.

Projektziel

Das Research Studio Austria (RSA) MoMiFlu@Foil entwickelt rollenbasierte, großflächige Fertigungsmethoden für mikrofluidische Systeme auf Folien und deren Integration in Labs-on-a-Foil. Diese Minilabore auf kostengünstigen Folien ermöglichen leistungsstarke und komplexe Analysesysteme für die Schnell- und Einwegdiagnostik.

 

Technologie

Die Rolle-zu-Rolle Anlage bei MATERIALS am Standort Weiz

Großflächige Fertigung für kleinste Strukturen.

 

In der modernen Medizin werden Behandlungen immer individueller und personalisiert. Der Bedarf an möglichst kleinen, leistungsfähigen und kostengünstigen Schnell- und Einwegdiagnosesystemen steigt rasant, ob in der In-vitro-Diagnostik, im Patientenmonitoring oder in der biotechnologischen Analyse. Diese miniaturisierten bioanalytischen Systeme findet man unter der Bezeichnung „Lab-on-a-Chip“. Sie werden bislang meist mittels Spritzguss hergestellt. Im Rahmen von MoMiFlu@Foil beschäftigen sich Forscherinnen und Forscher mit großtechnischen Methoden für eine Fertigung auf Folien. Mikro- und Nanostrukturen werden dabei mittels UV-Prägen in einer rollenbasierten Produktionsumgebung auf Kunststofffolien aufgebracht. Das ermöglicht eine höhere Flexibilität im Hinblick auf verwendbare Materialien und Substrate, aber auch eine höhere Entwicklungsgeschwindigkeit und Strukturqualität.

Neben Standard-Geometrien beschäftigt sich das RSA MoMiFlu@Foil mit innovativen Kanalformen, die einen offenen Fluidtransport ermöglichen und eine neue Klasse vollintegrierbarer, schneller Analyseplattformen begründen. So kann ein Tropfen Blut rasch auf antibiotikaresistente Bakterien und gleichzeitig auf Herzinfarktmarker getestet werden. Das Angebot von MoMiflu@Foil umfasst die gesamte Prozesskette von der Planung und Fluidik-Simulation bis zur Herstellung von Strukturen und deren Vervielfältigung in einem industrietauglichen Prägeprozess. Die Anlage für die Pilotlinie wurde bereits fertiggestellt.

Nutzen

Das Projekt entwickelt multifunktionelle – insbesondere hydrophile - UV-Prägelacke für eine direkte, kostengünstige und großflächige Herstellung mikrofluidischer Elemente auf flexiblen Substraten. Mit den daraus entstehenden „Labs-on–a-Foil“ ergibt sich eine interessante Alternative zu herkömmlichen spritzgegossenen starren Kunststoff-Chips.

Anwendungs- gebiete

MoMiflu@Foil adressiert einerseits Unternehmen aus dem biomedizinischen Bereich, hier im Besonderen die In-vitro-Analytik im Bereich Point-of-Care. Es sollen medizinische Ein- und Mehrwegdiagnosesysteme auf Basis von Labs-on-a-Foil für rasche Untersuchungen auf Krankenstationen, in Arztpraxen oder Apotheken entstehen. Die Expertise von MoMiFlu@Foil ist aber auch für andere Sparten interessant, wie beispielsweise die Druck- und Verpackungsindustrie (z.B. intelligente Verpackungsfolien mit Etiketten zur Anzeige der Produkthaltbarkeit oder des Temperaturverlaufs), für funktionelle Oberflächenveredelungen (z.B. wasser- und schmutzabweisende oder haftende Oberflächen) aber auch für sensorische Oberflächen (z.B. berührungs- und druckempfindliche Folien).

Das Forschungsportfolio von MoMiFlu@Foil  umfasst die Materialentwicklung und –optimierung für großflächige Prägeprozesse, das Rapid Prototyping von Mikrofluidiksystemen, die Vervielfältigung von Mikro- und Nanostrukturen auf großen Flächen mit sehr hoher Positioniergenauigkeit, das Struktur- und Chipdesign im Bereich Mikrofluidik, fluiddynamische Simulationen mikrofluidischer Elemente und die Herstellung von polymerbasierten großflächigen Prägestempeln (vor allem für R2R-Prägeprozesse). Zu den Hauptzielkunden zählen hierbei sowohl Forschungseinrichtungen als auch Unternehmen  mit Aktivitäten im Bereich Life Science, Medizinische Diagnostik, Lab-on-a-Foil, R2R-Fabrikation kleiner Strukturen und Strukturierung auf flexiblen Substraten.

Fördergeber

Das Projekt MoMiflu@Foil ist ein im Programm Research Studios Austria (RSA) von der FFG gefördertes Projekt. Im Rahmen der RSA-Projekte fördert die FFG die Anwendung und Umsetzung von Forschungsergebnissen aus der Grundlagenforschung im Vorfeld unternehmerischer Forschung in Österreich.