Neue Prototyping-Linie für chip-basierte diagnostische Tests

Prototyp einer thermogeformten Foliendisk, der LabDisk – mit vorgelagerten Reagenzien zur automatisierten Diagnose von Krankheitserregern / Bildquelle: HSG-IMIT & IMTEK / Bernd Müller

Das Institut für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. (HSG-IMIT) erhält die Bewilligung des Ministeriums für Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg für den Aufbau einer Prototyping-Linie für chip-basierte, diagnostische Tests an seinem Standort Freiburg. Das HSG-IMIT investiert insgesamt 1,8 Millionen Euro in den Aufbau dieser Linie, wovon das Land im Rahmen des Programms Regionale Wettbewerbsfähigkeit und Beschäftigung (RWB) die Geräteinvestitionen über den Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE) zu 50 % (900 000 Euro) bezuschusst.

Mit der bewilligten Anlagenerweiterung wird es erstmals möglich, Nullserien von 1000 bis 10 000 Prototypen so genannter Lab-on-a-Chip-Systeme herzustellen. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen profitieren von der Erweiterung, da sie statt kostspieliger und riskanter Investitionen in eigene Fertigungstechnologien auf das Know-how und die Infrastruktur des HSG-IMIT zurückgreifen können.

Das Vorhaben Prototyping-Linie zur Erforschung und Validierung von Lab-on-a-Chip Funktionsmustern soll zukünftig die preiswerte Herstellung von Analysesystemen im CD-Format erlauben. Die Lab-on-a-Chip-Systeme ähneln äußerlich einer Compact-Disk (CD), sie enthalten jedoch haarfeine Kanäle und Kammern. In ihnen können biochemische Reagenzien vorgelagert werden, die sich durch Rotation über die Kanäle verteilen und mischen. Auf diese Weise lassen sich alle nötigen Aufbereitungs- und Analyseschritte des Probenmaterials vollautomatisiert, schnell und hochpräzise für den Nachweis verschiedener biologischer oder chemischer Stoffe ausführen. Ausgehend von Blutproben oder Abstrichen können zum Beispiel infektiöse Krankheitserreger anhand ihres genetischen Fingerabdrucks in kurzer Zeit bestimmt werden. Durch die handliche und mobile Bauart eignen sich Lab-on-a-Chip-Systeme für die patientennahe Vor-Ort-Analytik, auch Point-of-Care Diagnostik genannt. Somit entfallen zeitintensive Untersuchungen in einem Zentrallabor.

Das in Freiburg angewandte Fertigungsverfahren setzt auf Kunststofffolien, die ähnlich wie Tablettenverpackungen hergestellt werden. Statt Kammern für Tabletten werden hingegen kleine Reaktionskammern und Mikrokanäle geformt. Die kleinen Losgrößen bilden die Basis für eine hinreichende Erprobung und die klinische Validierung solcher Lab-on-a-Chip-Systeme, bevor sie für den Verkauf zugelassen werden können. Seit 2005 forschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des HSG-IMIT in Kooperation mit dem Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg an Lab-on-a-Chip-Technologien.

www.loac-hsg-imit.de