Abschlussarbeit: UKP-Laserbearbeitung für mikrofluidische Kanäle in Organ-on-Chip-Systemen

In Kooperation mit dem Lehrstuhl für Lasertechnik LLT bietet das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Europas führendes Zentrum für Auftragsforschung und -entwicklung im Bereich Lasertechnik, die Möglichkeit einer Masterarbeit zum Thema: Design und Charakterisierung von virtuellen, mikrofluidischen Kanälen mittels UKP-Laserbearbeitung für Organo-Chip Systeme. Das Projekt wird in enger interdisziplinärer Zusammenarbeit mit einem RWTH-Forschungsteam in dem Bereich Biohybride Medizin und Textilien BioTex durchgeführt. Die Forschung in diesem Feld konzentriert sich auf die Entwicklung von lebendigen, biohybriden Implantaten mit dem Potenzial zur Remodellierung, Regeneration und Selbstreparatur. Ein zentrales Anliegen ist es, biotechnologische Lösungen für klinische Bedürfnisse zu entwickeln und gleichzeitig den gesellschaftlichen Bedarf zu decken, Tierversuche im biomedizinischen Forschungsumfeld zu reduzieren. Daher gewinnen microfluidic Organ-on-Chip-Modelle zur Kultivierung mikrophysiologischer Organmodelle zunehmend an Bedeutung. Diese komplexen biologischen In-vitro-Modelle erfordern spezifische Strukturen, beispielsweise die Integration vertikaler Membranen oder die Realisierung von virtuellen Kanälen durch hydrophobe und hydrophile Oberflächenstrukturen. Solche mikroskopischen Oberflächenstrukturen lassen sich unter anderem durch ultrakurz gepulste Laserstrahlung realisieren. Durch anschließende Gießverfahren werden diese Strukturen auf Chips übertragen. Ziel dieser Arbeit ist die Herstellung verschiedener Oberflächenstrukturen in Gläsern mit UKP, das anschließende Abgießen sowie die Charakterisierung der Chips hinsichtlich ihrer mikrofluidischen Eigenschaften, um sie anschließend in ersten Zellkulturtests einzusetzen.