Präzise und sicher: So geht Pipettieren heute!

Pipettierroboter, eines der wichtigsten Werkzeuge für die Biowissenschaften

Abb. 1: PipeJet®-Tips in Ein-Komponenten- (rechts) sowie Zwei-Komponenten-Version (links)

Das Pipettieren bzw. Dosieren von Flüssigkeiten sind Basistechnologien für viele Industriezweige. Sie spielen insbesondere in den Biowissenschaften eine Schlüsselrolle. In der Forschung, der Produktion und der medizinischen Molekulardiagnostik müssen zunehmend kleinere Probenmengen verschiedenster Flüssigkeiten gehandhabt werden. Neben höchster Präzision und Zuverlässigkeit bei der Dosierung stellen auch die Vermeidung von Kreuzkontaminationen und die weiter fortschreitende Miniaturisierung der Dosiervolumina die wichtigsten Herausforderungen dar.

Innovative Einwegpipettenspitze für die sichere Dosierung im Sub-Mikroliterbereich

Mitgliedern des Spitzenclusters MicroTEC Südwest ist mit der Entwicklung einer neuen Pipettiertechnologie für den Kleinstvolumenbereich (Sub-Mikroliterbereich) eine Innovation gelungen, die kompatibel zu herkömmlichen Laborautomaten ist und Flüssigkeiten bis in den Nanoliterbereich kontaktfrei, kontaminationsfrei und mit höchster Präzision dosieren kann. Die innovative Technologie basiert auf dem patentierten PipeJet®-Verfahren der BioFluidix® GmbH, welche mit Hilfe eines autonomen funkgesteuerten Dosiermoduls sowie einer speziellen Pipettenspitze (PipeJet®-Tip-Pipettenspitze) nun auch in herkömmliche Pipettierroboter integriert werden kann.

„Die PipeJet®-Tip-Technologie erweitert den Funktionsumfang von herkömmlichen Pipettierautomaten bis in den Nanoliterbereich.“

Dr. Wolfgang Streule, Entwicklungsleiter, BioFluidix GmbH

Innovation in Kooperation

Abb. 2: Geöffneter PipeJet®-Tip Aktor-Prototyp in Ladestation

Zur Überwindung der Herausforderungen bei der Miniaturisierung und Automatisierung der PipeJet®-Technologie im Bereich der Mikrotechnik, Feinwerktechnik und  Smart Systems Integration haben sich die Firmen BioFluidix GmbH und BRAND GMBH + CO KG, unterstützt durch das Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg (IMTEK) und gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im PipeJet®-Tip-Projekt zusammengeschlossen. BioFluidix und IMTEK haben die Herausforderung angenommen den piezoelektrischen Antrieb für das PipeJet®-Verfahren in einem autonomen, batteriebetriebenen und funkgesteuerten Dosiermodul für bis zu 8 Pipettenspitzen auf dem Bauraum einer Standard-Mikrotiterplatte (ANSI/SLAS-Format) zu integrieren. Das Dosiermodul kann die Pipettenspitzen automatisch aufnehmen, um - gesteuert durch den Pipettierroboter - kontaktfrei Mikrotropfen im Sub-Mikroliterbereich zu erzeugen. Dem Projektpartner BRAND GMBH + CO KG ist es gelungen, die hierfür erforderlichen PipeJet®-Tip Pipettenspitzen in zwei Varianten im Spritzguss zu fertigen. Zum einen unter Verwendung des herkömmlichen PipeJet®- Dosierschlauchs, zum anderen die noch kostengünstigere Variante komplett aus Polypropylen (siehe Abbildung 1). Um die Variante mit den extrem langen und dünnwandigen Dosierschläuchen realisieren zu können, mussten sowohl im Werkzeugbau als auch bei der Abformung bisherige technologische Grenzen der Präzisionsspritzgusstechnik überschritten werden.

Miniaturisierung, Automatisierung und Kompatibilität zu bestehenden Standards

Abb. 3: An Pipettierroboter angekoppelter PipeJet®-Tip Aktor-Prototyp in Aktion

Der neu entwickelte achtkanalige PipeJet®-Tip Aktor erlaubt aufgrund der wiederaufladbaren Batterien und der drahtlosen Kommunikation einen autonomen Betrieb als „intelligente“ Komponenten auf herkömmlichen Pipettierautomaten (siehe Abbildung 3). Die einfache Integrierbarkeit, verbunden mit den geringen Abmessungen des Dosiermoduls und der Kompatibilität der PipeJet®-Tip-Pipettenspitzen mit herkömmlichen Luftpolsterpipetten, ermöglichen die einfache und nahtlose Integration in herkömmliche Pipettierroboter.  

Vorteile auf einen Blick

  • Kontaminationsfreies, sicheres Arbeiten mit PipeJet®-Tip Einwegpipettenspitzen und kontaktfreiem Flüssigkeitstransfer
  • Vollautomatisiertes Pipettieren im Sub-Mikroliterbereich mit hoher Präzision
  • Einfache Integration in bestehende Anlagen durch autonomes Dosiermodul
  • Vollständige Kompatibilität zu existierenden Standards

Ansprechpartner

Dr. Wolfgang Streule
BioFluidix GmbH
Fon: +49 761 458 938 51
E-Mail: wolfgang.streule@biofluidix.com
Web: www.biofluidix.com

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