3D-Druck in der Mikrofluidik: Forscher entwickeln 3D-Druckverfahren für kostengünstige Herstellung von Biochips

Biochips kommen heutzutage in den Labors häufig zum Einsatz. Forscher des Advanced Science Research Centers (ASRC) der City University von New York haben nun ein Verfahren entwickelt, mit dem sie kostengünstige Biochips herstellen. Der nanoskalige Drucker ermöglicht es, mehr Komplexität auf dem 3D-Drucker abzubilden.

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Logo des AdvancEin Biochip ist eine Kombination aus einem Halbleiter-basierten Sensor und Microarray – einem molekularbiologischen Untersuchungssystem. Aus den heutigen Labors sind Biochips nicht mehr wegzudenken, denn ihre Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig. Neu in diesem Gebiet sind 3D-gedruckte Mikrofluidik-Plattformen, die Forschern dabei helfen, empfindliche bioanalytische Systeme genauer zu betrachten.

Wie 3D-Druck und Mikrofluidik kombiniert werden können, hat ein Forscherteam des Advanced Science Research Centers (ASRC) am Graduiertenzentrum der City University von New York (CUNY) untersucht. Ziel der Forscher war es, eine kostengünstigere Methode zur Vorbereitung von Microarrays oder Biochips zu entwickeln, die biologische Veränderungen etwa bei Krankheitsentwicklung und Forschung mit biologischen Komponenten aufzeigen und analysieren. Eine Miniaturisierung der Durchmesser der Merkmale könnte die Anzahl der Sonden in einem Mikroarray erhöhen, die für die Analyse erforderliche Probe reduzieren und die Kosten senken.

Biochips
Die entwickelten Biochips sind äußerst kostengünstig (Bild © CUNY).

In ihrer Studie erklären die Forscher, dass sie eine neue Biochip-3D-Drucktechnik entwickelt haben, indem sie Mikrofluidik, Beam-Pen oder tip-basierte Lithographie und photochemische Oberflächenreaktionen kombinieren. Dies führt zu einem Biochip, der mehr Sonden aufnehmen kann als dies mit aktuellen kommerziellen Plattformen möglich ist.

Adam Braunschweig, Professor und leitender Forscher der Nanoscience Initiative (Bild © CUNY

Laut Adam Braunschweig, Professor und leitendem Forscher der Nanoscience Initiative, handelt es sich hier im Wesentlichen um einen neuen nanoskaligen Drucker, der mehr Komplexität auf der Oberfläche des Biochips abbilden kann als jede der derzeit verfügbaren kommerziellen Technologien. Den Forschern soll er dabei helfen besser zu verstehen, wie Zellen und biologische Wege funktionieren.

Nun möchte das Forschungsteam seinen neuen Biochip-Ansatz für 3D-Druck optimieren und für die zukünftige Forschung Gen-, Glykan- und Proteinchips entwickeln, die sich auf empfindlichen Materialien wie Metall, Lipiden und Glas zuverlässig drucken lassen. Dadurch sollen die Produktionskosten von Biochips zusätzlich reduziert werden, was den 3D-Druck umso interessanter macht. Abonnieren Sie unseren Newsletter und bleiben Sie stets auf dem Laufenden, wenn es um Neuigkeiten aus der weltweiten Entwicklung des 3D-Drucks geht.

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