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Kurzfassung

Das neue Herstellungsverfahren nutzt das Ultraschallprägen und -schweißen für die Fertigung von membranbasierten Organ-on-a-Chip Systeme.

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Hintergrund

Bekannte Verfahren zur Herstellung von Mikrokanalstrukturen sind Lithographie mit Röntgen-, UV- oder Laserstrahlung, mechanische Mikrostrukturierung, Laserstrukturierung, Softlithografie, Mikro-Replikationsverfahren wie Spritzguss oder Heißprägen oder Rapid Prototyping-Verfahren.

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Bilder & Videos

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Problemstellung

Die bekannte Herstellung von Organ-on-a-Chip Systemen mittels Mikrospritzgießen ist wegen der Kosten für die Spritzform mit hohen Kosten verbunden und rentiert sich erst bei hohen Stückzahlen. Softlithografisch gefertigte Systeme aus Polydimethylsiloxan (PDMS) sind schnell und unkompliziert herzustellen. Sie absorbieren jedoch aufgrund der Oberflächeneigenschaften des PDMS hydrophobe Moleküle und Wirkstoffe, was eine Aussage über die Aufnahme des aufgenommenen Wirkstoffs erschwert.

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Lösung

Erfindungsgemäß soll der komplette Herstellungsprozess des mikrofluidischen Systems mittels Ultraschalltechnologie erfolgen. Andersartige Prozessschritte sollen nicht nötig sein. Das Verfahren umfasst die folgenden fünf Prozessschritte: 1. Einprägen eines ersten Innenraumabschnitts in ein erstes flächiges thermoplastisches Kunststoffmaterial zur Herstellung des ersten Gefäßabschnitts, der den ersten Innenraumabschnitt aufweist, 2. Bereitstellen eines zweiten flächigen thermoplastischen Kunststoffmaterials, das den zweiten Gefäßabschnittbildet, 3. Überdecken des ersten Innenraumabschnitts des ersten Gefäßabschnitts mit einer durchlässigen Membran, die sich über den ersten Innenraumabschnitt hinaus bis in einen Bereich erstreckt, in dem der erste und der zweite Gefäßabschnitt aufeinander liegen, 4. Anordnen des zweiten Gefäßabschnitts auf der Membran und an die Auflageflächen des ersten Gefäßabschnitts und 5. Ultraschallschweißen des ersten Gefäßabschnitts an den zweiten Gefäßabschnitt an den Auflageflächen.

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Vorteile

• Sehr preisgünstiges Verfahren
• Nur Ultraschalltechnologie für die Fertigung notwendig

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Anwendungsbereiche

Herstellung von Organ-on-a-Chip Systemen.

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Service

Lizenz zur gewerblichen Nutzung