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Digitales Nukleinsäure-Extraktionssystem

Mikrofluidik-basiertes Kartuschsystem zur automatisierten und digitalen Nukleinsäure-Extraktion.

Rolle

Konzept · Mikrofluidik-Kartuschdesign · Mechanik · Elektronik · Prototyping

Technologien

Microfluidics, Kartuschsysteme, Magnetbeads, 3D-Druck, Elektronik, Embedded-Software

Status

Funktionsprototyp / Mikrofluidische Testkartuschen

Kontext & Ziel

Ziel des Projekts war die Entwicklung eines mikrofluidischen Kartuschsystems, das eine standardisierte, digitale und vollständig automatisierte Nukleinsäure-Extraktion ermöglicht. Manuelle Aufreinigungsverfahren sind fehleranfällig und zeitintensiv – das System soll eine reproduzierbare Probenverarbeitung mit minimalem Bedienaufwand sicherstellen.

Ansatz

  • Entwurf mikrofluidischer Kartuschen für Bindung, Waschschritte und Elution
  • Integration magnetischer Separation (Magnetbeads)
  • Entwicklung eines automatisierten Antriebs- und Fluidikmoduls
  • Test der Prozessschritte mit digitalen Partitionierungssegmenten

Ergebnis

Der Prototyp ermöglichte eine automatisierte und präzise Extraktion mit stabilen Flussprofilen innerhalb der Kartusche. Digitale Segmentierung verbesserte die Reproduzierbarkeit und reduzierte Variationen zwischen einzelnen Proben. Die Testkartuschen zeigten robuste Kanalstrukturen für weitere Optimierungen.