Entwicklung eines integrierten MEMS basierten DNA diagnostischen Biochips mit Komponenten für die Aktive Flusskontrolle 

SMART-BioMEMS ist ein im 6. EU-Rahmenprogramm (FP6)/IST gefördertes Forschungsprojekt (Vertrag Nr. IST-016554). Das Projekt mit einer Gesamtlaufzeit von 36 Monaten startete am 1. Dezember 2005 und endet planmäßig am 30. November 2008.  

Das Projekt SMART-BioMEMS zielt auf die Entwicklung eines neuen micro total analysis systems, das durch die Integration verschiedener funktioneller Module auf einem einzigen Chip, alle Schritte von der Einführung der unverarbeiteten Probe über die Probenaufbereitung und Amplifikation zur Single Nucleotide Polymorphism (SNP) Detektion abdeckt.  

Der gesamte Prozess wird auf einem Chip implementiert unter Einbeziehung des aktuellen Standes der MEMS (Micro Electro Mechanical System) Technologie, die das entsprechende Potenzial besitzt eine komplette DNA-Analyse zu ermöglichen. Vorteile sind die gesteigerte Funktionalität und Leistung bei reduzierten Kosten, insbesondere bedingt durch den optimierten Verbrauch kostspieliger Reagenzien. Weiterhin werden innovative Elemente für die aktive Flusskontrolle auf dem Chip eingeführt, um so winzige Mengen einer DNA-Probe und der benötigten Reagenzien präzise und kontrolliert zu bewegen. Hierdurch wird die Leistung des gesamten Lab-on-a-Chip Systems maximiert.

Schlussendlich werden fortschrittliche optische Visualisierungstechniken für den Durchfluss entwickelt, einschließlich mikro-PIV  (Particle Image Velocimetry) und LIF (Laser Induced Fluorescence) sowie eine spezielle mikrofluidische CFD-Anwendung, um an einem bestimmten Ort den Fluss durch die mikrofluidischen Kanäle quantifizieren zu können. Dies bewirkt eine signifikante Verbesserung bei der Optimierung der Leistung mikrofluidischer Systeme.
Modellsysteme mit unmittelbarer klinischer und biologischer Relevanz werden genutzt, um den voll integrierten SMART-BioMEMS Prototypen zu validieren, mit dem Ziel die erfolgreiche Erfüllung aller Projektziele zu überprüfen. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei der Erkennung möglicher Punktmutationen im p53 Gen gewidmet, das als relevant für die Entwicklung und das Fortschreiten von Krebserkrankungen eingestuft wird.
 

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