Tworzywa sztuczne napędzają postęp

Nowoczesna diagnostyka za pomocą systemów Lab-on-a-Chip umożliwia uzyskanie wyników testów na miejscu (Point-of-Care) i oszczędza czasochłonną drogę do laboratorium centralnego. (Copyright: Contentway GmbH)

Bez systemów szybkiego testowania na patogeny, auto-iniekcji lub materiałów laboratoryjnych: wysokowydajne tworzywa sztuczne są nieodzowne w medycynie i naukach o życiu, napędzając dalszy postęp medyczny. Dwa zastosowania stanowią przykłady nowoczesnych produktów diagnostycznych, które dzisiaj są możliwe dzięki specjalistycznemu wtryskowi tworzyw sztucznych.

Komponenty z tworzyw sztucznych do terapii komórkowej

Rosnący dział to medycyna terapii komórkowej. Firmy farmaceutyczne pracują nad produkcją genetycznie zmodyfikowanych komórek do badań i terapii poważnych chorób, takich jak nowotwory czy choroby dziedziczne. Nowoczesne metody, takie jak elektroporacja, w której błona komórkowa na krótko staje się przepuszczalna pod wpływem impulsu elektrycznego i umożliwia wprowadzenie cząsteczek (np. DNA, RNA lub białek) do jądra komórkowego, są zależne od specjalistycznych materiałów i komponentów do produkcji komórek.

Producent kontraktowy RKT Rodinger Kunststoff-Technik wytwarza dla firmy farmaceutycznej wielopłytki z małymi wielokrotnymi komorami, wraz z kaniulami niezbędnymi do terapii. W wielopłytkach z częściowo 384 komorami przeprowadza się eksperymenty z pipetowanym materiałem komórkowym, podczas gdy w kaniuli przetwarzane są większe ilości płynów z materiałem komórkowym w przepływowym procesie, aby móc wyprodukować wystarczającą ilość zmodyfikowanych komórek do terapii. Szczególnie wymagające jest wytwarzanie w dwuskładnikowym wtrysku, aby oprócz przezroczystego wprowadzić przewodzący tworzywo sztuczne, przez które może przepływać impuls elektryczny podczas elektroporacji. Metalowe pin-y, precyzyjnie zintegrowane z komponentami, pełnią funkcję złączy. Wszystkie etapy produkcji odbywają się w warunkach czystego pomieszczenia ISO-7.

Mini-laboratoria do szybkiego wykrywania patogenów

Nowoczesna diagnostyka za pomocą systemów Lab-on-a-Chip umożliwia uzyskanie wyników testów na miejscu, co oszczędza czas i eliminuje konieczność wysyłki do centralnego laboratorium. Te mini-laboratoria na dysku lub kaniuli z różnymi komorami i mikrokanalikami zawierają różne substancje biochemiczne i roztwory. Po wprowadzeniu próbki (np. śliny lub krwi) następuje mały proces laboratoryjny, który w ciągu kilku godzin lub minut prowadzi do wyniku.

W przypadku tych narzędzi mikrofluidycznych kluczowa jest wysoka precyzja produkcji. Zaczyna się od projektowania wąskich kanałów, przez budowę narzędzi z użyciem specjalistycznych metod wprowadzających mikrostruktury, aż po nadzorowanie dokładnych parametrów wtrysku. Do tego dochodzą specjalne etapy procesu, takie jak obsługa płynów, wprowadzanie wrażliwych reagentów czy końcowe termiczne zgrzewanie, podczas którego kaniula jest bezpiecznie zamykana przez termoformowanie.

Podsumowanie

Innowacje w diagnostyce i naukach o życiu opierają się na wysokowydajnych tworzywach sztucznych, które dzięki specjalistycznym procesom produkcyjnym umożliwiają nowe metody testowania, podejścia badawcze i rozwiązania terapeutyczne.