Lab-on-a-Chip

Core Facility

Willkommen bei der Core Facility Lab-on-a-Chip (LOC)!

Das Konzept des ›Lab-on-a-Chip‹ ist der Ursprung der Mikrofluidik. Diese befasst sich mit der Miniaturisierung, Integration und Parallelisierung von Laborprozessen auf einem kleinen Chip. In diesem Bereich arbeiten Wissenschaftler*innen verschiedener Disziplinen zusammen, um Chips zu entwickeln und einzusetzen. Mit diesen Chips lässt sich die Bewegung winziger Flüssigkeitsmengen in feinsten Kanälen präzise steuern. Diese Kanäle sind dabei nur so dünn wie ein menschliches Haar. Die Steuerung der Flüssigkeiten eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten, insbesondere in biologischen Systemen. Mikrofluidik-Chips können Tausende von Zellen schnell analysieren und dabei die Daten einzelner Zellen sammeln, sodass die natürliche zelluläre Umgebung genau nachgeahmt werden kann. So können die Auswirkungen spezifischer Bedingungen auf die Zell- und Organfunktion untersucht, unser Verständnis lebender Systeme verbessert und spannende Möglichkeiten für neue Diagnose- und Therapieverfahren und personalisierte Medizin eröffnet werden.

Mit einem breiten Spektrum an Materialien, Methoden und Technologien bietet die Core Facility LOC Zugang zu modernsten Instrumenten und unterstützt die Forscher*innen des MPZPM bei der Entwicklung fortschrittlicher Mikrofluidik-Chips und Mikrowerkzeuge. Wir unterstützen die Wissenschaftler*innen während des gesamten Prozesses – von der ersten Idee über das Design bis hin zur Herstellung von Prototypen und Funktionstests. Wir helfen dabei, die am besten geeigneten Mikrofertigungstechnologien und Materialien für jede spezifische Anwendung zu identifizieren.

 

Unser Service

Die Core Facility LOC nutzt ihre Expertise in den Bereichen Materialwissenschaften, Mikrofertigungstechnologien und Mikrofluidik, um Lösungen für die Herstellung, Charakterisierung und Prüfung von mikrofabrizierten Materialien und Mikrofludik-Chips bereitzustellen. Gemeinsam mit den Forscher*innen finden wir den besten Ansatz zur Umsetzung ihrer Ideen in testbereite Prototypen. Unsere Einrichtung bietet Zugang zu modernsten Mikrofertigungstechnologien, die in einem Reinraum untergebracht sind. Zusätzlich steht eine breite Palette von Prozessdienstleistungen zur Verfügung. Wir schulen und trainieren Forscher*innen, damit diese anschließend verschiedene Aufgaben selbst durchführen können. Betrachten Sie uns als Ihren zuverlässigen Partner für wissenschaftliche Innovationen, der bereit ist, sich jeder Herausforderung zu stellen – Chip für Chip!

 

Unsere Dienstleistungen umfassen:

  • Umfassendes Anwendertraining
  • Beratung bei Design und Herstellung von Mikrofluidik-Chips
  • Mikrostrukturierung von organischen und anorganischen Materialien durch Photolithographie, Nassätzen, Softlithographie und Heißpressen
  • Plasmaaktiviertes und thermisches Bonden von Glas- und Polymerelementen
  • Photopatterning zur Mikrostrukturierung von Biomolekülen
  • Homogene Beschichtung mit einem Spin Coater
  • Rauheits- und Stufenhöhenmessung mit einem optischen 3D-Profiler
  • Testen der Leistung von Mikrofluidik-Chips (mit schnellen Mikroskopen, Druckpumpen und Durchflusssensoren)
  • Herstellung von Mikrotröpfchen (Wasser-in-Öl- und Öl-in-Wasser-Mikroemulsionen)
  • 2D-Bildgebung der hergestellten mikrostrukturierten Materialien durch Lichtmikroskopie (Fluoreszenz-, Hellfeld-, Dunkelfeld- und C-DIC-Mikroskopie)

Unser Team

Kontakt

Core Facility LOC
Dr. Salvatore Girardo

Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin
Kussmaulallee 2
91054 Erlangen

salvatore.girardo@mpzpm.mpg.de

Core-Facility-Leiter Dr. Salvatore Girardo

„Unser Ziel ist es, die Entwicklung neuartiger Mikrowerkzeuge zu ermöglichen, mit denen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen können, wie physikalische Parameter lebende Systeme beeinflussen, und so Modelle voranzubringen, die innovative Diagnosen und medizinische Behandlungen inspirieren.“

 

Unser Portfolio

Wir bieten wir eine umfangreiche Auswahl optimierter Prozesse, qualitätsgeprüfter Mikrofluidik-Chips und zellähnlicher Mikrogelkügelchen für den experimentellen Einsatz an. Dabei greifen wir auf unsere umfassende Erfahrung aus einer großen Anzahl an früheren Kooperationen und Forschungsprojekten zurück. Entdecken Sie diese Ressourcen in der folgenden Bildergalerie.

  • Master-Template mit mikrostrukturiertem Fotolack auf einem 4- und 6-Zoll-Siliziumwafer
  • Mikrostrukturierte Polymer-Replikate auf verschiedenen Materialien: PDMS, THV, FlexdymTM
  • RT-DC- (Real-Time Deformability Cytometry) und soRT-DC (Sorting RT-DC)-Chips zur Analyse und Sortierung von Zellen auf der Basis ihrer physikalischen Eigenschaften
  • Progressive Mechanoporation (PM)-Chips für die Zufuhr von Fracht in das Zytosol der Zelle mit hohem Durchsatz
  • Microfluidic Microcirculation Mimetic (MMMs)-Chips zur Simulation der physiologischen Zellzirkulation in vitro
  • Hyperbolischer Kanal (HC)-Chips zur Zelldeformation unter konstanter Dehnungsbelastung
  • Tropfen-Mikrofluidik (DM)-Chips zur Herstellung von monodispersen Wasser-in-Öl- und Öl-in-Wasser-Mikroemulsionen
  • Standardisierte Mikrogelkügelchen, die die Größe und Elastizität von Zellen imitieren, einschließlich der Funktionalisierung mit aktiven Gruppen, Fluorophoren und Proteinen

Master Vorlage

Master-Vorlage, erstellt durch Mikrostrukturierung einer Fotolackschicht auf einem 4-Zoll-Siliziumwafer. Dieses Design integriert die Geometrie von 50 Mikrofluidik-Chips, die mithilfe von Fotolithografie hergestellt wurden.

 

Polydimethylsiloxan-Replikat

Polydimethylsiloxan (PDMS)-Replikat der Master-Vorlage, das den Negativabdruck von 50 Mikrofluidik-Chips enthält.

Mikrofluidik-Chip für die Deformationszytometrie

Mikrofluidik-Chip für die Deformationszytometrie (Defomability Cytometry, DC), hergestellt aus einem PDMS-Mikrostrukturelement, das mit einem Glasdeckglas verbunden ist, zur Analyse der physikalischen Eigenschaften von Zellen mittels DC.

Sortier-DC-Mikrofluidik-Chip

Sortier-DC-Mikrofluidik-Chip, hergestellt aus einem mikrostrukturierten PDMS-Element, das mit einem piezoelektrischen Material verbunden ist. Dieser Chip integriert Mikroelektroden zur Sortierung von Zellen auf der Grundlage ihrer physikalischen Eigenschaften.

Mikrofluidik-Chip mit strömungsfokussiertem Tropfen

Mikrofluidik-Chip mit strömungsfokussiertem Tropfen zur Herstellung von Mikrogelkügelchen, die die Größe und Elastizität von Zellen nachbilden.

Fluoreszierende Mikrogelkügelchen

Fluoreszierende Mikrogelkügelchen, die so konzipiert sind, dass sie die physikalischen Eigenschaften von Zellen nachahmen.

Zellen imitierende Mikrogelkügelchen

Zellen imitierende Mikrogelkügelchen, die sich in einer Anordnung von Mikrofluidikkanälen bewegen und verformen.

Progressiver Mechanoporation-Chip

Progressiver Mechanoporation-Chip mit Einlass- und Auslassröhrchen, der für die Zufuhr von Molekülen in Zellen entwickelt wurde.

Kooperationspartner

Graduierten Programm