Kunststof drijft de vooruitgang vooruit

Moderne diagnostiek met Lab-on-a-Chip-systemen maakt testresultaten mogelijk op de Point-of-Care en bespaart de tijdrovende weg naar het centrale laboratorium. (Copyright: Contentway GmbH)

Of het nu gaat om sneltestsystemen voor ziekteverwekkers, auto-injectoren of laboratoriummaterialen: hoogpresterende kunststoffen zijn niet weg te denken uit de geneeskunde en Life Science en drijven de medische vooruitgang verder. Twee toepassingen illustreren voorbeeldig moderne diagnostische producten die vandaag de dag mogelijk zijn dankzij gespecialiseerd kunststof spuitgieten.

Kunststofcomponenten voor celtherapie

Een groeiende tak is de celtherapeutische geneeskunde. Farmaceutische bedrijven werken aan de productie van genetisch gemodificeerde cellen voor onderzoek en behandeling van ernstige ziekten, zoals kanker of erfelijke aandoeningen. Moderne technieken zoals electroporatie, waarbij de celmembraan door een elektrische impuls tijdelijk doorlaatbaar wordt gemaakt zodat moleculen (bijvoorbeeld DNA, RNA of eiwitten) in de celkern kunnen worden ingebracht, zijn afhankelijk van gespecialiseerde materialen en componenten voor de productie van de cellen.

De contractfabrikant RKT Rodinger Kunststoff-Technik produceert voor een farmaceutisch bedrijf multi-well platen, bestaande uit kleine meerdere holtes, samen met buisjes die nodig zijn voor de therapie. In de multi-well platen met soms 384 holtes worden experimenten uitgevoerd met geïnjecteerd celmateriaal, terwijl in de buisjes grotere hoeveelheden vloeistof met celmateriaal worden verwerkt in een doorstroomproces om een voor de therapie voldoende hoeveelheid gemodificeerde cellen te kunnen produceren. De productie in tweekomponentenspuitgieten is bijzonder veeleisend, omdat naast een transparante kunststof ook een geleidende kunststof moet worden ingebracht, waarmee de stroomimpuls bij electroporatie kan worden uitgevoerd. Metaalstiften, die nauwkeurig in de componenten worden geïntegreerd, fungeren als aansluitingen. Alle productieprocessen vinden plaats onder ISO-7-reinraumomstandigheden.

Mini-laboratoria voor snelle detectie van ziekteverwekkers

Moderne diagnostiek met lab-on-a-chip-systemen maakt testresultaten mogelijk op het punt van zorg en bespaart de tijdrovende weg naar het centrale laboratorium. Deze mini-laboratoria op een schijf of buisje met diverse kamertjes en microscopisch kleine kanalen bevatten verschillende biochemische stoffen en oplossingen. Na het inbrengen van het monster (bijvoorbeeld speeksel of bloed) vindt een laboratoriumproces op kleine schaal plaats, dat binnen enkele uren of minuten tot een resultaat leidt.

Bij deze microfluidische tools is precisie in de productie van groot belang. Dit begint bij het ontwerp van de smalle kanalen, gaat via de gereedschapsbouw die met speciale technieken de microstructuren aanbrengt, tot en met de controle van de exacte spuitgusspecificaties. Daarnaast zijn er speciale processtappen, zoals het vloeistofbeheer van de oplossingen, het inbrengen van de gevoelige reagentia of de uiteindelijke thermobinding, waarbij de buis veilig wordt afgesloten met behulp van heetembossing.

Conclusie

Innovatie in diagnostiek en Life Science wordt mogelijk gemaakt door hoogpresterende kunststoffen, die met gespecialiseerde productieprocessen nieuwe testmethoden, onderzoeksbenaderingen en therapieoplossingen mogelijk maken.