In der Zellforschung dominieren Hightech, Komplexität und lange Wege von der Idee zur Anwendung. Doch was passiert, wenn wir die Hürden senken und eine benutzerfreundliche Lösung für die markerfreie Einzellenanalyse entwickeln? Das AutoRAPID-Projekt des Fraunhofer IPA in Mannheim antwortet darauf mit einer vollautomatischen Plattform. Herz des Gerätes bilden ein mikrofluidischer Chip zur Verformungsanalyse (engl. Deformability Cytometry, DC) und eine Optik zur quantitiative Phasenbildgebung (QPI), um Biophysikalische Eigenschaften einzelner Zellen mit hoher Durchsatzrate zu bestimmen – ganz ohne Marker. In Zukunft soll die Plattform um weitere markenfreie Messmodalitäten erweiterbar sein, abgestimmt auf die Bedürfnisse der Anwender.
Die Kernidee des Projekts ist, komplexe, fehleranfällige und zeitaufwändige Messprozesse zu vereinfachen, zu vereinen und zu automatisieren. Die Verformbarkeit von Zellen ist dabei ein vielversprechender Indikator für ihren Zustand und ihre Reaktion auf die Umwelt. Bestehende Lösungen sind teuer, schwer zu bedienen und für große Stichproben nicht geeignet. AutoRAPID zielt darauf ab, diese Lücke zu schließen: ein geschlossenes System, das Probenhandling und Systemparameter zuverlässig und präzise steuert und damit eine robuste, reproduzierbare Charakterisierung biophysikalischer Phänotypen auch bei großen Probenmengen ermöglicht.
Warum ist das wichtig? Methoden wie DC und QPI ermöglichen eine schnelle Erhebung von Zellmerkmalen, ohne dass eine gezielte Markierung mit Antikörpern o. Ä. nötig sind. Das spart nicht nur Zeit und Geld, sondern reduziert experimentelle Variablen und erleichtert groß angelegte Studien. AutoRAPID geht noch einen Schritt weiter. Die Grundlagen dieser Technologien werden in einem System vereint, welches nur minimalen Benutzereingriff erfordert. Die Plattform setzt auf eine robuste Mikrofluidik, präzise optische Ausrichtung, sensorbasierte Prozesssteuerung, eine benutzerfreundliche Oberfläche und vor Allem die Möglichkeit das System um verschiedene markerfreie Messmethoden je nach Anforderungen der Nutzer zu erweitern. Ziel ist es, die Einstiegshürde zu senken und die Verlässlichkeit der Messungen zu erhöhen, damit Forscherinnen und Forscher sich stärker auf die biologischen Fragen konzentrieren können statt auf die Technik.
Wesentliche Merkmale von AutoRAPID
- Integrierte DC- und QPI-Technologien: Markerfreie Messung biophysikalischer Zelleigenschaften
- Modularität der Platform: Integration weiterer markerfreier Messmethoden, nach Anforderungen der Nutzer
- Robuste Prozessführung: Stabiler Fluss, exakte Fokussierung alles darauf ausgelegt, Konsistenz über große Probenmengen zu ermöglichen
- Benutzerfreundliches Design: Eine klare Benutzeroberfläche, einfaches Setup und Methodenprogrammierung oder Mobile-Betriebsfähigkeit erleichtern den Alltagsgebrauch im Labor.
Machen Sie mit
Das AutoRAPID-Projekt versteht sich als Hub für transformative Forschung und Zusammenarbeit. Durch die Bündelung von Kompetenzen aus Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Industrie schafft das Fraunhofer IPA eine Brücke zwischen Theorie, klinischer Praxis und Marktreife. Die Realisierung einer automatisierten, robusten, markerfreien Hochdurchsatzanalyse von Einzelzellen könnte nicht nur die Biomedizin voranbringen, sondern auch neue Wege in Diagnostik, Therapieforschung und Produktentwicklung eröffnen.
Wenn Sie mehr über AutoRAPID erfahren möchten oder das Team persönlich treffen wollen, besuchen Sie uns oder kontaktieren Sie Florian Mayerle von der Abteilung Health Technologies and Processes, des Fraunhofer IPA. Die Initiative zeigt, wie man aus komplexen Labormethoden benutzerfreundliche, verlässliche Lösungen macht – mit dem Potenzial, die Forschung in vielen Feldern zu beschleunigen.