Kalibrierung von μl-Flow Sensoren



„Unsere Entwicklung eines intelligenten Mikrosystems zur intraoralen Medikamentenversorgung (Drug Delivery System DDS) von Suchtpatienten und chronisch Kranken stellt einen neuen Gedankenansatz dar,“ sagt Dr. Velten. „Von den verschiedenen Methoden der Medikamentenversorgung wie z. B. intravenös oder rektal stellt die orale Methode die einfachste Methode dar.“ Dabei ist es nur konsequent, die Mängel der oralen Medikamentenversorgung, wie das Nichteinhalten der richtigen Tabletteneinnahme durch den Patienten oder die Vernichtung eines großen Teils der Wirkstoffe durch den Magen-Darm-Trakt und die Leber durch ein intelligentes orales System bei dem die Wirkstoffe direkt durch die Mundschleimhäute dem Blutkreislauf zugeführt werden, zu umgehen. Zumal ein solches System noch den Vorzug hat, dass es bezüglich der Medikamentendosierung individuell auf den Patienten abgestimmt werden kann und ein Auffüllen des Medikamentendepots keinen chirurgischen Eingriff erfordert.

Den kompletten Artikel finden Sie hier.

Fluidikhandling kleinster Volumenströme



Der in Abbildung 2 dargestellte konfokale Mikroskopaufbau beinhaltet alle wesentlichen Komponenten zur Fluoreszenzdetektion Molekülen in miniaturisierten „Lab-on-a-chip“ Systemen. Diese sog. aktiven Biochips bestehen aus ca. hundert, einzeln elektronisch ansteuerbaren Mikroelektroden sowie einem komplexen Netzwerk aus Mikrokanälen und winzigen Reaktionskammern im Bereich von wenigen Mikrometern. Damit lassen sich geladene Moleküle, supramolekulare Systeme wie Liposomen und Vesikel aber auch Mikro- und Nanopartikel gezielt mischen, aufkonzentrieren und an vorgesehene Areale auf dem Mikroanalysesystem verschieben.
Diese Technologie eröffnet ein breites Portfolio an Anwendungsmöglichkeiten in der Prozessoptimierung biochemischer Reaktionen auf der Mikroskala. Beispiele dafür sind die räumlich und zeitlich aufgelöste Verfolgung enzymkatalysierter Reaktionen oder Erzeugung lokaler Konzentrationsgradienten in der miniaturisierten Analyseumgebung. Unter anderem lassen sich damit chemische Reaktionen sowohl gezielt starten und beenden oder hinsichtlich der gewünschten Reaktionsprodukte optimieren. Voraussetzung für eine reproduzierbare chemische Reaktionsführung ist die Erzeugung gleichmäßiger, pulsationsfreier und extrem langsamer Fluidikströme mit Flussraten unter 1 μl/h, um Fluktuationen oder unerwünschte Mischungseffekte zwischen benachbarten Mikroreaktionskammern zu minimieren. Die nahtlos in den Detektionsaufbau integrierten und über einen PC mittels RS232 Schnittstellen gesteuerten Mikrodosierspritzenpumpen MDSP3f (Abb. 1) besitzen eine ausgezeichnete Dosiergenauigkeit und Flussstabilität. Sie eignen sich damit hervorragend für mikrofluidische Anwendungen. Durch die nahezu stufenlose Regulierung der Förderraten können reproduzierbare Daten in den kontinuierlich betriebenen Mikroanalysechips gewonnen werden. Neben der hochgenauen, pulsationsfreien Förderung von Fluiden und Gasen
verfügt die μ-Dosierspritzenpumpe MDSP3f über zusätzliche Funktionen wie Mehrflutigkeit, Dispensieren, Multidispensieren, Pipettieren und Multipipettieren. Damit ist die MDSP3f sowohl im Laborbe Laborbereich als auch für industrielle Anwendungen universell einsetzbar. In einer gemeinsamen Kooperation zwischen der universitären Forschungsgruppe BioMIP und dem Unternehmen MMT wurde weiterhin ein Fluidikschaltwerk FSW1-6 entwickelt mit dem sich bis zu 6 autonome Förderströme auswählen lassen, um unterschiedliche Analytlösungen vorab
zu mischen oder separat in den Biochip zu dosieren.

Den kompletten Artikel finden Sie hier.

Präzision für Dosierung und Fluidhandling

Spaltfreie Dosierprinzipien sind bei den Anforderungsprofilen der Mikroreaktionstechnik durch ihre Zwangsförderung bei idealer Kennlinie bezüglich des Drucks und der Fördermenge im Vorteil. Bei der spaltfreien Dosierung ist die Viskosität des Lösungsmittels für die Kraftübertragung auf das Medium unerheblich. Die Präzision der absoluten Mengen ist wichtig für die Kontrolle der Verweilzeiten und der Übertragbarkeit auf konventionelle Apparaturen. Für die maximale Nutzung der Vorteile mikrostrukturierter Bauteile, insbesondere von Mikromischern ist minimale Pulsation entscheidend.
Kommt es zu Schwankungen überdecken die Förderschwankungen durch Bildung von Flüssigkeitspaketen die Mischeffekte. Durch die Auswahl verschiedener Getriebeübersetzungen und Spritzengrößen können mit einer Pumpe bis zu vier Größenordnungen verschiedener Volumenströme abgedeckt werden. Es lassen sich Dosierungen von 80 nl/Std. bis 3,5 l/Std. durch die Pumpen abdecken. Die medienberührenden Teile in der Pumpe sind Teflon und Edelstahl, bei den Spritzen kommt das Medium nur mit Glas, Teflon oder anderen Perflourelastomeren in Berührung. Durch diese verwendeten Materialien ist die Pumpe für fast alle Fluide geeignet. Ein weiter Vorteil ist, dass sich alle medienberührenden Teile der Pumpe vom Anwender leicht zerlegen und montieren lassen. Die Pumpe kann über RS232, 4-20mA oder per Potentiometer angesteuert werden. Selbstanlauf mit Mengenvorgabe kann programmiert werden.

Den kompletten Artikel erhalten Sie hier.