Neue Plattform soll zwei Technologien zusammenführen
Die Prozessierung geringster Flüssigkeitsmengen steht im Blickpunkt des neuen Projektes "Akustoelektronische Mikrofluidik" am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW). Mit dem Projekt wollen Nachwuchswissenschaftler gemeinsam mit Wirtschaftspartnern eine neue Technologieplattform für miniaturisierte Bauelemente in der Medizin und Biotechnologie auf den Weg bringen. Der entsprechende Projektantrag ging als einer der Sieger aus dem InnoProfile-Wettbewerb hervor. Das BMBF fördert dieses Projekt mit 1,4 Millionen Euro für 5 Jahre bis zum Jahr 2012. Als Wirtschaftspartner stehen Unternehmen der Region zur Seite, darunter InnoXacs, eine Ausgründung des Projektinitiators und ehemaligen IFW-Mitarbeiters Dr. Manfred Weihnacht.
Akustoelektronische Mikrofluidik ist ein Konzept, das zwei Technologien zusammenführen soll, die jede für sich genommen bereits etabliert sind und sich derzeit mit großer Dynamik entwickeln: die Akustoelektronik und die Mikrofluidik. Unter Mikrofluidik versteht man die Handhabung kleinster Mengen von Flüssigkeiten und Gasen. Sie spielt eine zentrale Rolle in den Schlüsselgebieten der Mikrosystemtechnik wie z. B. in miniaturisierten Analysensystemen, Brennstoffzellen und Bioreaktoren. Die Akustoelektronik nutzt akustische Oberflächenwellen (SAW), die auf piezoelektrischen Materialien angeregt werden und sich entlang der Festkörperoberfläche ausbreiten, für die Beeinflussung von elektronischen Funktionen in Festkörpern. In der Kommunikationstechnik werden akustoelektronische Bauelemente verwendet, um Frequenzen zu selektieren oder Signale zu verzögern bzw. zu verstärken.
Am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) Dresden wird seit Jahren auf dem Gebiet der Akustoelektronik, speziell der akustischen Oberflächenwellen(SAW)-Bauelemente gearbeitet. Die neue Nachwuchsforschungsgruppe im IFW soll durch Verknüpfung der Akustoelektronik mit der Mikrofluidik eine neue technologische Plattform für miniaturisierte Bauelemente der Sensorik und Aktorik schaffen. Funktionsprinzipien und konstruktive Lösungen aus beiden Gebieten sollen miteinander kombiniert und schöpferisch weiterentwickelt werden. Anhand von praktischen Anwendungsmöglichkeiten soll die Wechselwirkung von hochfrequent schwingenden Festkörperoberflächen mit flüssigen Systemen wie Blut, DNA oder Proteinen in Prinzipversuchen erprobt werden. Dies verspricht innovative Lösungen insbesondere für den Bereich Biomedizin.
Am Ende des Projekts sollen Konzepte für innovative Bauelemente und Geräte sowie Konzepte zu ihrer Herstellungstechnik und zu ihrem Einsatz stehen. Neben der Konzeption neuer Bauelemente für die Sensorik und Aktorik in flüssigen Systemen gehört die Materialentwicklung für diese Bauelemente zu den Aufgaben des Projekts. So sollen spezielle neue Einkristalle und Schichten entwickelt werden, die für den Einsatz der akustoelektronischen Chips für Sensor- und Aktorzwecke in mikrofluidischen Systemen geeignet sind. Auch die Demonstration der Einsatzmöglichkeiten dieser neuen Bauelementein in Medizin und Biotechnologie, z.B. für Blutuntersuchungen und für DNA- und Proteinanalysen ist Bestandteil des Projekts.
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