Neuer Chip ermöglicht Mikroinjektion in Zellen

Mit dem neuen Chip geht das Inji-
zieren auch eine Nummer kleiner
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Die Mikroinjektion in biologische Zellen stellt eine vielseitige Methode dar, um Substanzen in lebende Zellen einzubringen. Herkömmliche Injektionssysteme bestehen aus Nadel, Pumpe und Verbindungsschlauch. Dieses makroskopische System ist jedoch nicht optimal für Injektionen in mikroskopisch kleine Zellen. Daher ist es sehr schwierig, Flüssigkeitsmengen von typischerweise 0,1 bis 0,3 pl reproduzierbar zu dosieren, was oftmals dazu führt, dass Zellen platzen.

Außerdem ist zum Bedienen des Systems ein sehr erfahrener Anwender nötig, der die Parameter wie Pumpendruck, Injektionsdauer und Verfahrgeschwindigkeit exakt einstellen kann.

Ein neuartiger Mikroinjektionschip zur Durchführung von Injektionen an biologischen Zellen wurde am Fraunhofer IBMT entwickelt. Der Chip ist etwa 4 mm² groß. Darauf befindet sich eine Mikronadel, eine damit verbundene thermopneumatische Pumpe und ein Sensor. Die Nadel sowie der Bereich um die Nadel bestehen aus Siliziumdioxid und Glas und sind optisch transparent. Das Befüllen des Chips erfolgt durch einfaches Eintauchen in die zu injizierende Flüssigkeit.

Im Gegensatz zu kommerziell erhältlichen Zellinjektionswerkzeugen sind die Größe der Pumpe sowie der Verbindungsleitung zwischen Pumpe und Mikronadel an die zu injizierenden Flüssigkeitsvolumina angepasst. Mit einer einzigen Chipfüllung können bis zu mehrere Hundert Injektionen durchgeführt werden. Dabei ist das Injektionsvolumen einstell- und regelbar.

Der Injektionschip sei sehr einfach mit einem Mikroroboter zu kombinieren, so die Erfinder. Die Durchführung von Zellinjektionen erfordere ein geringeres Maß an Fingerfertigkeit als dies bei bisherigen kommerziellen Systemen der Fall ist. Da die Chips im Batch-Prozess herstellbar sind, sei der Preis pro Chip äußerst gering und liege im Bereich weniger Euro.

MEDICA.de; Quelle: Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT