Dolphin Fluidics entwickelt, fertigt und vermarktet intelligente Fluidiksysteme, die smarte Ventile und Steuer- und Kommunikationselektronik umfassen. Ein wichtiger Tätigkeitsbereich ist die Bioanalytik und Diagnostik, wo intelligente und kompakte Fluidiksysteme zunehmend gefragt sind.
AUSGANGSLAGE
Die Weltbevölkerung wächst, der medizinische Standard steigt in vielen Regionen, und die Menschen streben nach einem langen und gesunden Leben bis ins hohe Alter. Ermöglicht wird dies durch fortschrittliche medizinische Technologien, was in hohem Maße mit dem wachsenden Verständnis der molekularen und genetischen Ursachen bestimmter Krankheiten zusammenhängt. Diese Technologien ermöglichen hochgradig personalisierte Behandlungen, manchmal sogar für extrem seltene Krankheiten. Gestützt wird dies durch den starken Trend, künstliche Gewebe oder sogar Organoide in einer Laborumgebung zu züchten und diese als Grundlage für die Entwicklung von Arzneimitteln oder die chirurgische Ausbildung zu nutzen.
HERAUSFORDERUNG
Durch die Verwendung von Zelllinien (z. B. Stammzellen) echter Patienten können Experimente stark personalisierte Ergebnisse liefern, ohne dass Leben und Gesundheit eines Menschen gefährdet werden müssen. Die Qualität der erzielten Ergebnisse steht und fällt jedoch mit den Bedingungen, unter denen die künstlichen Zellkulturen wachsen - diese sollten so realistisch wie möglich sein. Dies ist die Motivation, ein neuartiges automatisiertes Zellkultursystem zu entwerfen und zu entwickeln, das es ermöglicht, spezifische Differenzierungswege in dynamischen Kulturen von adulten, aus Patienten isolierten Stammzellen zu induzieren. Um dies zu verwirklichen, wird nicht nur ein spezieller Zellkulturchip benötigt, sondern auch eine leistungsfähige Steuereinheit für die automatisierte mikrofluidische Handhabung, die auf dem Markt nicht ohne weiteres erhältlich ist.
LÖSUNG
Ein neuartiges Zellkultivierungssystem wird entwickelt, das die parallele Kultivierung von Stammzellen und Organoiden unter streng kontrollierten Bedingungen ermöglicht. Es wird erwartet, dass ein solches System für eine Vielzahl medizinischer und wissenschaftlicher Anwendungen nützlich sein wird. Die Integration der von den Partnern entwickelten Technologien ermöglicht es, typische Probleme zu lösen, die mit dem Einsatz der derzeit auf dem Markt befindlichen Geräte verbunden sind, wie z. B. die Verwendung von sperrigen und hochspezifischen Geräten und Schnittstellen, das Fehlen eines Einweg-Kulturelements, die geringe Parallelisierung des Prozesses und die Komplexität des Zusammenbaus der Einheiten. Die Verwendung von miniaturisierten Präzisionsventilen und einer pulsationsfreien Pumpe ist von entscheidender Bedeutung, um eine hohe mechanische Belastung der Zellkulturen zu vermeiden, die deren Wachstum stören könnte. Dieses miniaturisierte Fluid-Handling-System wird somit wesentlich schonendere und realistischere Wachstumsbedingungen als bisher ermöglichen.
