Multiportalrobotiksystem für die vollautomatisierte Versorgung und Analyse von Lab-on-a-Chip-Systemen

Automatisierte Pipettenbefüllung eines Multi-Organchips im Multiportalrobotiksystem
© Fraunhofer IWS Dresden
Automatisierte Pipettenbefüllung eines Multi-Organchips im Multiportalrobotiksystem
Bediensoftware zur Steuerung des Multiportalrobotiksystem
© Fraunhofer IWS Dresden
Bediensoftware zur Steuerung des Multiportalrobotiksystem

Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Geräteplattform zum kontinuierlichen Betrieb neuartiger, menschlicher Multi‐Organ‐Chips (MOC) für die systemische Langzeittoxizitätstestung von Substanzen. Hauptaufgabe des Fraunhofer IWS ist die Softwareintegration und Adaption der Funktionsköpfe an eine Lab-on-a-Chip-Plattform. Die Plattform besteht aus einem innovativen steril betreibbaren Zwei‐Ebenen‐Portal‐Robotik‐System mit integrierter Fluoreszenzmesstechnik, Kamerasystem, Dosiersystem und Pipettenwechsler.

Humane Multi‐Organ‐Chips sollen erstmals systemische Toxizitätstests im Tierversuch vollständig ersetzen, indem sie innerhalb eines sterilen Systems in einer temperierbaren Aufnahmeplatte gelagert werden. Diese wird von oben und unten jeweils von einer 3D-Bewegungsbrücke mit Funktionskopf bearbeitet. Der frei positionierbare obere Dosierkopf übernimmt die parallele, kontinuierliche Versorgung der Chips mit Medien, sowie die Applikation von Testsubstanzen. Der präzise positionierbare untere Sensorkopf ist mit einem Fluoreszenzmessmodul für die kontaktfreie, multispektrale online‐Überwachung verantwortlich.

Das Portal‐Robotiksystem ermöglicht die monatelange vollautomatisierte Abarbeitung komplexer, benutzerdefinierter Präzisionsabläufe im Hochdurchsatz unter kontinuierlicher Überwachung und Dokumentation.