Mikrofluidische Sortierung und Fraktionierung von Mikropartikeln mittels hochkompakter Arrays optischer Fallen

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Das Interesse an biologischer Zellanalyse innerhalb mikrofluidischer Strukturen ist in den letzten Jahren stark gestiegen, da sie neben einer deutlichen Reduktion von Probenvolumen und Kosten auch die gezielte Untersuchung einzelner Zellen ermöglicht. Eine zentrale Funktionalität besteht dabei in der gezielten Ablenkung von Partikeln aus ihrer bevorzugten Flußrichtung. In diesem Projekt sollen völlig neuartige, äußerst kompakte optofluidische Module entwickelt, hergestellt und charakterisiert werden, mit denen eine gezielte, nichtinvasive Partikelmanipulation innerhalb mikrofluidischer Kanäle erreichbar ist. Die anvisierten Module beruhen auf einer Kraftausübung mittels multipler optischer Fallen, was die Gefahren der Beschädigung oder Kontaminierung des Untersuchungsmaterials minimiert. Auf einer Glasplattform werden hierzu speziell angepaßte Arrays vertikal emittierender Laserdioden hybrid integriert, wobei der Einsatz jeglicher externer Optiken vermieden wird. Die geplanten Demonstratoren streben die optoinduzierte Fokussierung eines Teilchenstroms, das gezielte Aussortieren von Partikeln sowie die kontinuierliche Fraktionierung unterschiedlicher Partikelarten an. Anstelle von biologischem Material sollen die Tests wie in der Mikrofluidik üblich zunächst an Polystyrol- und Glaskugeln durchgeführt werden.