Mikrofluidik

Im Zentrum unserer Forschung stehen mikrofluidische Komponenten wie z.B. Mikrodosierventile, Tropfensensoren, Strömungssensoren, Einwegkomponenten u.ä., die wir gezielt im Hinblick auf konkrete, neuartige Anwendungen entwickeln.

In Gesamtsysteme integriert realisieren wir damit vollautomatisierte, miniaturisierte und produktnahe Prototypen innovativer Laborgeräte.

Die einzigartige Funktionalität dieser Geräte demonstrieren wir in den jeweiligen Anwendungen und darüber hinaus durch Charakterisierung mittels quantitativer physikalischer und molekularbiologischer Methoden.

Unsere Forschung findet überwiegend Anwendung in der industriellen und pharmazeutischen Produktion, der in-vitro Diagnostik, der Laborautomatisierung und der Medizintechnik.

Besondere Anwendungskompetenz besitzen wir

• bei der Einzelzellanalyse,
• der Herstellung von Sphäroiden und 3D-Zellkulturen
• und bzgl. mikrophysiologischen Organ-on-a-Chip Modelle,
• dem 3D-Bioprinting von künstlichem Gewebe
• sowie im Bereich des 3D-Multi-Material-Drucks von hybriden Bauteilen aus Polymer und Metall für die Mikroelektronik.

Liquid-Handling-Lösungen
zur Automatisierung von Laborprozessen

In unserer Forschung realisieren wir innovative, miniaturisierte Automatisierungslösungen auf Basis neuer kontaktfreier Sensor- und Dosiertechnologien.

Unsere Aktivitäten erstrecken sich

• von der Entwicklung miniaturisierter autonomer Prozessierungssysteme für Mikrotiterplatten
• über geregelte Mikrodosiersysteme
• bis hin zum Prototypenbau von kompletten Laborgeräten. 

Wir entwickeln sowohl Komplettlösungen und Module, als auch Einzelkomponenten z.B. zur Online-Prozesskontrolle.

Unser Fokus liegt dabei

• auf berührungsloser Sensorik,
• Methoden des maschinellen Lernens
• und der Verwendung von Einweg-Komponenten für hygienekritische Anwendungen.

Aus diesem Tätigkeitsfeld heraus wurde 2014 das Start-up und cytena GmbH zur Kommerzialisierung unserer patentierten Einzelzelldruck-Technologie gegründet.

Mikrodispenser & Dosierventile –
Kontaktfreies Dosieren kleinster Flüssigkeitsmengen

Unser Spezialgebiet ist die kontaktfreie Dosierung kleinster Flüssigkeitsmengen im Mikro- und Nanoliterbereich (Pikoliterbereich) als frei fliegende Mikrotropfen oder Flüssigkeitsstrahlen.

Wir erforschen neue Verfahren

• für viskose und partikelbehaftete Medien,
• die Mikrodosierung in hohem Durchsatz
• sowie für das Drucken von lebenden Zellen und flüssigen Metall-Mikrotropfen.

Solche Verfahren spielen z.B. in der pharmazeutischen Forschung, bei industriellen Beschichtungen und dem 3D-Druck eine wichtige Rolle.

Bei der Entwicklung von Mikrodosiersystemen fokussieren wir uns auf Präzision, Zuverlässigkeit und Kontaminationsfreiheit durch Verwendung von hygienischen Einwegbauteilen.

Aus diesem Tätigkeitsfeld heraus wurde 2005 das Start-up BioFluidix GmbH zur Kommerzialisierung unserer patentierten PipeJet-Technologie gegründet.

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Sphäroid Array, Teilen & Download

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Top Spot, Teilen & Download

Fluidische Messtechnik:
Volumen-Verifikation für Dosiersysteme und
Liquid-Handling-Geräte im Nano- und Mikroliter-Bereich

Das von uns entwickelte Multi-Prinzip-Volumenmesssystem vereint berührungslose Messverfahren auf Basis integrierter und miniaturisierter Sensoren und hochpräzise Referenzmethoden.

Durch unsere eigens entwickelte Software und die Kombination verschiedener Messtechniken haben wir ein geeignetes Werkzeug zur vollautomatisierten Charakterisierung und Visualisierung von Dosierprozessen aller Art.

Unser Methodenspektrum umfasst

• die rheologische Charakterisierung von Flüssigkeiten,
• die quantitative Messung dosierter Volumina mit gravimetrischen, stroboskopischen und fluorometrischen Methoden,
• Hochgeschwindigkeitsaufnahmen von Dosierprozessen
• und die Messung kleiner Flüssigkeitsströme mittels µPIV und MEMS-Sensoren.

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Nano Jets, Teilen & Download

Lebenswissenschaften

Im Rahmen des 3D-Bio-Printing erforschen wir das digitale Drucken von künstlichem Gewebe zur Vermeidung von Tieversuchen (Organ-On-Chip-Systeme) sowie für Anwendungen in der regenerativen Medizin (Lebende Implantate).

Dabei fokussieren wir uns auf das Drucken von künstlichen Nierengewebe als in-vitro Modelle und auf vaskularisierte Knochengewebe für den perspektivischen Einsatz in der Medizin.

Die Analyse von einzelnen lebenden Zellen sind wichtige Technologien im Bereich der Grundlagen- und der Krebsforschung. Hier haben wir mit unserer einzigartigen Einzellzelldruck-Technologie ein flexibles Werkzeug geschaffen, um die Heterogenität von Zellen und zelluläre Prozesse besser erforschen zu können.

Gemeinsam mit unseren Ausgründungen (cytena GmbH und Actome GmbH) forschen wir an innovativen Analyseverfahren, um Proteine und Protein-Interaktionen quantitativ in einzelnen Zellen nachweisen zu können.

Zur Entwicklung von monoklonalen Zellinien forschen wir an autonomen Mikrobioreaktoren und miniaturisierten Prozessen, um damit Kosten und Entwicklungszyklen für Biopharmazeutika zu reduzieren.

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Drucken einer Zellsusupension,
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Industrielle Anwendungen

Die von uns entwickelte und patentierte StarJet-Technologie zum Drucken flüssiger Metal-Mikrotropfen wird im wesentlichen im Bereich 3D-Metall-Druck und 3D-Multi-Material-Druck eingesetzt.

Unter Verwendung von Lötzinn, Aluminium und anderen Metallen realisieren wird hochpräzise Mikrostrukturen zur elektrischen Kontaktierung von mikroelektronischen Bauteilen und Solarzellen.

Unsere kontaktfreien Verfahren eignen sich für

• das Bedrucken von flexiblen Folien mit hoch leitfähigen Kontakten,
• die innovative Aufbau- und Verbindungstechnik in der Mikroelektronik
• und für die Herstellung von 3D-gedruckten Bauteilen aus Metall gleichermaßen.

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Metal Printing, Teilen & Download

Hahn-Schickard

  Freiburger 3D-Druck Allianz

    microTEC Südwest
    Fachgruppe Drucktechnologie

  Freiburger Zentrum für
  interaktive Werkstoffe und
  bioinspirierte Technologien
  (FIT)

    Artel

Technical Committee ISO/TC 48
Laboratory equipment

 Entwicklung und Erforschung
 einer Plattform für das
 3D-Bio-Printing von künstlichem
 Gewebe (3D-Bio-Net)

 Video auf YouTube

„BioFluidix wurde als Mikrotechnologieunternehmen 2005 aus der Arbeitsgruppe ausgegründet und hat sich auf Liquid Handling kleinster Volumina spezialisiert. Heute ist BioFluidix mit seinen proprietären Technologien wegweisend bei Druck-, Dosier- und Beschichtungs-Lösungen und hilft damit seinen Kunden den Verbrauch teurer Medien zu minimieren, den Durchsatz zu erhöhen und somit Kosten bei den täglichen Prozessen zu sparen."
BioFluidix GmbH

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BioFluidix GmbH – Microneedle Coating with the BioSpot Workstation

cytena, founded in 2014, is a life science company and provides fully automated single-cell dispensing products for cell line development and single-cell genomics. The single-cell-printing technology is based on an inkjet-like principle. A microscope objective and a camera are used to look into the printhead, to directly image the cells. Based on these images, only single-cells are printed and the images are stored for quality control and regulatory compliance.”
cytena GmbH

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cytena GmbH – Single-cell printer technology

„Mit dem Analyseverfahren der Actome GmbH, welches Proteinkomplexe in DNA-Codes übersetzt, können erstmals Proteine und ihre Wechselwirkungen im menschlichen Körper in großer Anzahl sehr genau bestimmt werden. Damit möchte Actome seinen Kunden helfen, personalisierte Medikamente und diagnostische Verfahren zu entwickeln, damit in Zukunft Patienten individueller und besser behandelt werden können.“

Protein-Interaction-Coupling-Technology (Video)
Actome GmbH

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