Innovative Schaltkreise für die mikrofluidische Einzelzellanalytik
Mit der Hightech-Strategie 2025 „Forschung und Innovation für die Menschen“ hat sich die Bundesregierung das Ziel gesetzt, die vielfältigen Anwendungspotenziale exzellenter Forschung noch schneller und effektiver zu identifizieren und für Wirtschaft und Gesellschaft nutzbar zu machen. Dafür muss die Brücke zwischen akademischer Forschung und ihrer wirtschaftlichen Verwertung bzw. gesellschaftlichen Anwendung weiter gestärkt werden. Die BMBF-Fördermaßnahme "Validierung des technologischen und gesellschaftlichen Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung – VIP+" setzt hier an und unterstützt Forscherinnen und Forscher dabei, Forschungsergebnisse systematisch zu validieren und Anwendungsbereiche zu erschließen.
Genetische Untersuchungen humaner Einzelzellen werden die Diagnose und Therapie vieler Krankheiten drastisch verändern und die Behandlung oder gar Heilung von Krebs- und Immunkrankheiten erlauben, für die es heute noch keine geeigneten Verfahren gibt. Zukünftige molekulare Analysesysteme müssen dafür in der Lage sein, hunderte oder tausende dieser Zellen individuell und gleichzeitig zu untersuchen. Dies kann aktuell keine Technologie leisten. Das Vorhaben TransIC untersucht, ob dieses Problem mit chemofluidischen Schaltkreisen gelöst werden kann, die an der TU Dresden entwickelt wurden. Diese beruhen auf chemischen Transistoren, die es analog zur Mikroelektronik ermöglichen, komplette, sich selbst steuernde informationsverarbeitende Systeme auf einem einzigen Chip zu vereinen. Das Innovationspotenzial der chemofluidischen integrierten Schaltkreise wird zunächst anhand der Einzelzell-Probenvorbereitung für die Diagnose einer speziellen Krebserkrankung weißer Blutkörperchen, der akuten myeloischen Leukämie, untersucht. Durch diese Anwendung könnten die Therapiechancen fundamental verbessert werden. Außerdem schafft das validierte Konzept für viele weitere Anwendungen die Möglichkeit, Aufgaben und Programme stetig wachsender Komplexität schaltungstechnisch auf einem Chip umzusetzen.