25.10.2013

Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS

Mikrofluidische und gedruckte Lab-on-a-Chip-Systeme

Die flexible Karte mit integrierter gedruckter Batterie, Display und Biosensor wurde als Einwegtest für die Messung des Cholesteringehalts im Blut entwickelt. Das Konsortium aus ganz Europa treibt aktuelle die Integration der Elektronik voran.

Zum ersten Mal präsentiert sich das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS mit Entwicklungen im Bereich der Medizintechnik auf der COMPAMED in Düsseldorf. Das Institut stellt auf dem IVAM Produktmarkt in Halle 8A am Stand H23.2 aus.



Auf der COMPAMED 2013 in Düsseldorf präsentiert Fraunhofer ENAS vom 20. bis 22. November am Stand H23.2 auf dem IVAM Produktmarkt in der Halle 8A eine flexible Testkarte zur Messung des Cholesteringehaltes im Blut. Der Einwegtest ist eine gemeinsame Entwicklung des Fraunhofer ENAS mit der Universität von Westengland, der Universität Liverpool, der Dublin City Universität, Alere and VTT im EU-Projekt SIMS. Diese Testkarte enthält verschiedene gedruckte Bestandteile wie ein Display, einen Biosensor und eine Batterie. Die gedruckte Batterie liefert eine Spannung von 3 Volt und versorgt das Gesamtsystem mit Energie. Forscher der Abteilung Gedruckte Funktionalitäten am Fraunhofer ENAS entwickelten diese Batterie, die auf einem Schichtsystem aus Zink und Mangandioxid basiert und im Siebdruckverfahren hergestellt wird. Am Mittwoch, dem 20. November 2013, um 15:10 Uhr spricht Dr. Andreas Willert auf dem COMPAMED HIGH-TECH FORUM von IVAM über das Projekt SIMS.


Gemeinsam mit der TU Chemnitz und der BiFlow Systems GmbH werden am Fraunhofer ENAS flüssigkeitsbasierte mikrofluidische Systeme mit einem hohen Integrationsgrad entwickelt. Das Ziel der Arbeiten ist die Miniaturisierung von komplexen Analysen in den Bereichen Biomedizin, Nahrungsmittel und Umwelt. Besonders Herstellungstechnologien und Kosten werden innerhalb eines ganzheitlichen Entwicklungsprozesses berücksichtigt. Auf der COMPAMED zeigt Fraunhofer ENAS einige dieser Point-of-Care-Diagnostiksysteme – darunter ein Analysesystem zur Detektion der Tropenkrankheit Chagas. Die Entwicklung dieses Analysesystems wird gemeinsam mit einem Europäisch-Brasilianischen Konsortium vorangetrieben. Mehr über die Herausforderungen bei der Herstellung und Integration solcher Systeme erfahren die Besucher der COMPAMED am Donnerstag, dem 21. November 2013, um 11 Uhr in einem Vortrag von Dr. Jörg Nestler ebenfalls auf dem High-Tech Forum.


Fraunhofer ENAS arbeitet darüber hianus im Bereich biokompatibles Packaging, so auch im ENIAC-Projekt „Devices for NeuroControl and NeuroRehabilitation (DeNeCor)“. In dem durch die EU und das BMBF geförderten Projekt arbeiten 22 Partner aus sechs europäischen Ländern an implantierbaren Therapiesystemen zur Neurostimulation, die mit Diagnosesystemen koexistieren können. Dabei wird auf deutscher Seite ein Therapiewerkzeug für die Neuromodulation entwickelt, welches mit der Magnetresonanz-Bildgebung kompatibel ist. Das erfordert nicht nur eine biokompatible sondern auch eine MRT-taugliche Verkapselungstechnologie, an der Mitarbeiter des Fraunhofer ENAS arbeiten. Darüber hinaus wird über weitere Verfahren zur biokompatible Aufbau- und Verbindungstechnik für intelligente Implantate informiert. Die Integration von miniaturisierten Sensoren kombiniert mit Datenverarbeitung und -übertragung in solche Implantate eröffnet zahlreiche Möglichkeiten der individualisierten Patientenüberwachung.


Zwei verschiedenartige Spektrometer zur Analyse von gasförmigen, flüssigen und festen Stoffen präsentiert das Institut ebenfalls auf dem Messestand. Die Besucher können sich vor Ort die Messung von CO2 und Ethanol an einem Mikrospektrometer, das auf Fabry-Perot-Filterelementen basiert, demonstrieren lassen. Das System entwickelten Fraunhofer ENAS und das Zentrum für Mikrotechnologien der TU Chemnitz gemeinsam mit der InfraTec GmbH Dresden. Es wird hauptsächlich zur Analyse von Gasen eingesetzt und eignet sich vor allem für kleine transportable Mess- und Überwachungssysteme, u.a. zur Überwachung von Narkosegasen. Die gemeinsam mit der TQ Systems GmbH in Chemnitz entwickelten Gitterspektrometer arbeiten im mittleren und nahen Infrarotbereich. Zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten reichen hier von der Überwachung von Gasen, über die Analyse von Drogen oder Medikamenten bis hin zur Stuhlfettmessung.


Die Besucher des IVAM Produktmarktes finden darüber hinaus bei Fraunhofer ENAS vielfältige Informationen über Technologien zur Mikro- und Nanostrukturierung von Oberflächen aber auch zur Zuverlässigkeitsanalyse mit den Schwerpunkten auf der Beanspruchungs- und Lebensdauer-Bewertung biomedizinischer Produkte. Diese Bewertungen werden mithilfe der Kopplung von Experiment und Simulation, mittels beschleunigter Prüfungen zur thermo-mechanischen Alterung unter verschiedenen Umweltbedingungen oder durch Werkstoffcharakterisierung erstellt.