Mikrofluidische Durchflusszytometrie

Durchflusszytometrie wird in Forschung und klinischer Diagnostik breit eingesetzt, da sie multiparametrische Einzelzelldaten liefert. Dies kann z.B. genutzt werden um Immunzell-Subsets, Aktivierungszustände, Zytokinexpression sowie Zellzyklus oder Apoptose zu quantifizieren. Auch in der Herstellung von Zelltherapeutika wird sie für In‑Prozess‑Kontrollen und Freigabetests genutzt, da sie standardisierte, quantitative Pass/Fail‑Kriterien ermöglicht. Am Fraunhofer IMM entwickeln wir Lösungen zur Miniaturisierung und Automatisierung der Durchflusszytometrie mittels mikrofluidischer Methoden.

Dies ermöglicht den Einsatz sehr kleiner Proben- und Reagenzvolumina, ideal für kostbare oder seltene klinische Materialien. Eine schnellere Färbung und ein Pufferaustausch der Zellen wird durch On‑Chip‑Workflows und kurze Diffusionswege erreicht, wodurch die Messzeit sinkt. Sanfte und präzise kontrollierbare Scherkräfte ohne Zentrifugation erhalten die Viabilität und den Phänotyp empfindlicher Zellen wie Endothelzellen oder Leukozyten. Sheathless‑ oder Low‑Sheath‑Fokussierung reduzieren Verbrauchsmaterialien und vereinfachen das Instrument. Die kompakte, modulare Hardware unterstützt den dezentralen Einsatz außerhalb von Reinräumen.

Unsere technischen Gesamtlösungen lassen sich in andere Systeme integrieren oder als Online‑Analysewerkzeuge für In‑Prozess‑Kontrollen und Qualitätskontrolle einsetzen.

Ihr Vorteil

• Systemlösung mit hoher Präzision und Sensitivität
• Integrierbarkeit als Teilfunktionalität in Gesamtsysteme
• Verfügbarkeit der Analysetechnologie am Point-of-Need
• Prozessintegration, z.B. mittels Probennahme im Bypass (Online-Monitoring)
• Erhöhte Beprobungsfrequenz, da der Ablauf voll-automatisiert abläuft
• Reduzierter Proben- und Reagenzienbedarf dank mikrofluidischer Prozessführung
• Kosteneinsparung, da manuelle Handhabungsschritte entfallen 

Unsere Erfolgsfaktoren

• Abdeckung der gesamten Technologiekette zur Systementwicklung 
• Langjährige Erfahrung zur Optik und Fluidik für die Durchflusszytometrie in verschiedenen Anwendungsfeldern  
• Umfangreiches Know-How zur gezielten Manipulation von Objekten in mikrofluidischen Strömungen 
• Hohe Flexibilität bei der kundenspezifischen Anpassung bestehender Lösungen
• Stetige Weiterentwicklung des Technologie-Portfolios in verschiedenen Projekten
• Kooperationsnetzwerk innerhalb der Fraunhofer Gesellschaft 

Typische Anwendungsgebiete

• Diagnostik
• Forschung und Entwicklung
• Bestimmung der Keimbelastung in Wasser oder wässrigen Lösungen 
• Qualitätskontrolle in der Pharmaproduktion
• Prozessüberwachung, z.B. in der Biotechnologie oder Getränkeherstellung