Baza technologii
Cienkowarstwowe mikrosystemy przepływowe w technologii folii poliestrowych do szybkiej immunodiagnostyki Point-of-Care
Politechnika Warszawska
Opis technologii / usługi
Oferujemy innowacyjną technologię wytwarzania elastycznych, cienkowarstwowych mikrosystemów przepływowych typu Lab-on-a-Chip (kasety diagnostyczne), przeznaczonych do realizacji szybkich testów immunologicznych w miejscu opieki nad pacjentem (diagnostyka Point-of-Care). Rozwiązanie bazuje na naprzemiennym układzie certyfikowanych medycznie folii poliestrowych (hydrofilowych o grubości 90 µm oraz pokrytych klejem akrylowym o grubości 86 µm). Technologia stanowi bezpośrednią, wysoce efektywną kosztowo alternatywę dla grubościennych kaset plastikowych produkowanych metodą wtryskową oraz mikroukładów na bazie szkła czy elastomeru PDMS. Adresatami rozwiązania są producenci testów diagnostycznych, firmy biotechnologiczne oraz laboratoria medyczne.
Głównym ograniczeniem konwencjonalnych kaset plastikowych są ich pokaźne rozmiary przestrzeni reakcyjnej, co generuje duże zużycie rzadkich odczynników biologicznych. Ponadto powszechnie stosowane procesy uszczelniania (bondowania) struktur wymagają wysokich temperatur (powyżej 40°C), co uniemożliwia wcześniejsze fabryczne naniesienie materiałów bioczułych z uwagi na ryzyko denaturacji białek.
Prezentowany mikrosystem eliminuje te ograniczenia dzięki precyzyjnie zaprojektowanej sieci mikrokanałów o rozdzielczości rzędu 25–30 µm, co drastycznie redukuje objętość próbek i odczynników, przyspiesza transport masy i skraca czas analizy. Zastosowanie folii o obustronnym pokryciu hydrofilowym zapewnia powtarzalne wypełnianie struktur roztworami wodnymi i efektywne wypieranie powietrza, co eliminuje powstawanie pęcherzyków fałszujących wyniki detekcji elektrochemicznej oraz kolorymetrycznej. Kluczową przewagą funkcjonalną technologii jest proces montażu oparty na niskotemperaturowym laminowaniu w temperaturze pokojowej. Pozwala to na bezpieczne umieszczenie wewnątrz kasety wrażliwych na temperaturę komponentów (m. in. przeciwciał i enzymów) na etapie produkcji, bez ryzyka utraty ich aktywności biologicznej. Gotowy produkt charakteryzuje się niskim kosztem jednostkowym, wysoką powtarzalnością analityczną oraz elastycznością geometryczną, łatwą do adaptacji w wysokoskalowej produkcji seryjnej.
Zalety / korzyści z zastosowania technologii
• Fabryczna integracja odczynników (niskotemperaturowy montaż): Laminowanie w temperaturze pokojowej umożliwia umieszczenie w kasecie wrażliwych substancji biologicznych (np. przeciwciał i enzymów) przed uszczelnieniem, bez ryzyka ich denaturacji.
• Ograniczenie zużycia reagentów: Mikrostruktury o rozdzielczości 25–30 µm zmniejszają wymaganą ilość próbki oraz kosztownych odczynników biologicznych.
• Redukcja błędów detekcji: Folie z obustronną warstwą hydrofilową poprawiają przepływ roztworów, eliminują pęcherzyki powietrza i zwiększają wiarygodność pomiarów.
• Niski koszt produkcji: Połączenie tanich folii poliestrowych z precyzyjną obróbką laserową obniża koszt jednostkowy kasety, szczególnie w zastosowaniach jednorazowych Lab-on-a-Chip i testach paskowych.
• Skalowalność i elastyczność: Technologia nie wymaga kosztownej fotolitografii ani form wtryskowych, umożliwia szybkie zmiany geometrii oraz łatwe przejście od prototypu do produkcji seryjnej.
• Ułatwiona certyfikacja: Zastosowanie certyfikowanych materiałów poliestrowych upraszcza proces wdrażania wyrobu medycznego na rynek.
Zastosowanie rynkowe
Główne branże: Medycyna, diagnostyka i farmacja – przede wszystkim segment zminiaturyzowanej diagnostyki przyłóżkowej (Point-of-Care, POC) oraz analityka laboratoryjna.
Potencjalni odbiorcy:
• Producenci jednorazowych kaset i testów diagnostycznych (POC): Możliwość wysokowydajnej, masowej produkcji nowej generacji tanich kaset immunodiagnostycznych.
• Firmy biotechnologiczne i instytuty badawcze: technologia do szybkiego prototypowania i produkcji zintegrowanych kaset.
• Laboratoria medyczne i diagnostyczne: mikrosystemy analityczne, które radykalnie zmniejszają wymaganą objętość próbek biologicznych pacjenta oraz drogich odczynników, optymalizując koszty i czas analizy.
Innowacyjność rynkowa technologii:
• Innowacyjność produktowa: Na rynku nie są powszechnie dostępne cienkowarstwowe kasety diagnostyczne zintegrowane z fabrycznie zamkniętymi i w pełni aktywnymi komponentami bioczułymi.
• Innowacyjność technologiczna: Opracowana metoda eliminuje konieczność stosowania kosztownych, długotrwałych i mało uniwersalnych technik przemysłowych (takich jak formowanie wtryskowe czy fotolitografia w warunkach cleanroom). Zastępuje je elastycznym, niskotemperaturowym procesem laminowania folii poliestrowych po obróbce laserowej.
Tagi
Branże
Zdjęcia
Lokalizacja
Warszawa, woj. mazowieckie
Dane podmiotu
Nazwa: Politechnika Warszawska
NIP: 5250005834
Kraj: Polska
