Mikrofluidtechnik in der Medizintechnik
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- Regina Albert
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1 Mikrofluidtechnik in der Medizintechnik Hermann Seitz 24. Januar 2008 Justus von Liebig Weg 6, Rostock rostock.de
2 Inhalt Lehrstuhl für Fluidtechnik/Mikrofluidtechnik Präzisionsfertigung für die Mikrofluidik Laserbearbeitung Mikromechanische Bearbeitung Anwendungsbeispiele Tropfenerzeuger Mikropumpen Bioreaktoren 2
3 Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik 21 Professuren Bachelor Studiengänge Maschinenbau Biomedizintechnik Voraussichtlich ab WS 08/09 Masterstudiengänge t Maschinenbau Mechatronik Maritime Systeme Biomedizintechnik Forschungskooperation Antriebtechnik und Mechatronik Getriebe und Antriebstechnik Technische Mechanik/Dynamik Fluidtechnik und Mikrofluidtechnik Mechatronik 3
4 Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik Neu eingeschriebene Studenten
5 Fluidtechnik/Mikrofluidtechnik Arbeitsgebiete Forschungsschwerpunke Anwendungsbereiche Mikrofluidik Medizintechnik Generative Fertigungsverfahren Maschinenbau 5
6 Präzisionsfertigung für die Mikrofluidik 6
7 Präzisionsfertigung für die Mikrofluidik Mikrobearbeitungsmaschine Microgantry GU (Fa. Kugler) 4 Achs HSC Fräsmaschine Trumpf Bearbeitungslaser (532 nm) Flexible Fertigungsanlage für Präzisionsteile Umfangreiche Ausstattung Konstruktion Simulation Experiment Verifizierte Prinzipien 3D Messtaster Werkzeugmesssystem Konfokaler Sensor Ultraschallbearbeitung 7
8 Laserschneiden und Laser Materialbearbeitung Präzisionsfertigung von Funktionselementen einer Mikropumpe Laserstrukturierte Präzisionsbauteile Laser Materialbearbeitung Dichtungsring aus Elastomer Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) 8
9 Oberflächenbearbeitung mittels Laser Laserstrukturierung zur Erzeugung funktionaler Oberflächen Teilquerschnitt des Materials (Höhenangaben in µm)
10 Entwurf und Optimierung von Rückförderstrukturen dynamisches Abdichten von Spalten Reduzierung der Toleranzanforderungen Simulation Muster Versuch 10
11 Laserstrukturierte Gleitflächen Einbringung von Rückförderstrukturen mittels Laserbearbeitung Reduzierung der Reibungsverluste im Dichtspalt durch hydrodynamischen Spaltdruckerzeugung Anwendung z.b. bei Mikropumpen 11
12 Mikromechanische Bearbeitung Herstellung von Funktionselementen mittels Präzisionsfräsen und bohren Beispiel: Düsenkopf eines Tropfenerzeugers Durchmesser der Düsenbohrung: 50 µm 12
13 Anwendungsbeispiele 13
14 Tropfenerzeuger Tropfenerzeuger mit neuem Wirkungsprinzip Piezorohr konzentrischer Ringspalt geringeres Flüssigkeits volumen je Aktoroberfläche mehr Energie pro Flüssigkeitsvolumen zentrischer Kern 14
15 Mikrozahnringpumpen Keramische Komponenten für chemisch inerte Mikropumpen In Zusammenarbeit mit Mikrozahnringpumpen 15
16 Einsatz von Mikropumpen in der Medizintechnik Laborroboter für Blutanalyse kleiner Bauraum hohe Dosiergenauigkeit preiswertes Dosiersystem Rd Reduzierung des Ventilaufwands Spreizung des Förderbereichs Dosierung und Spülung einfache Ansteuerung weniger Wartungsintervalle Laborroboterfür Blutanalyse»Xantus«, Sias AG, Hombrechtikon (CH) 8 Niederdruckpumpen mzr 2921 Dosiervolumina: µl Genauigkeit: 1 % 16
17 Mikropumpen Pulsationsarme Hubkolbenpumpen Reluktanzantrieb Piezoantrieb Merkmale Kompakte Bauweise Selbstansaugend Geringes Tt Totvolumen Fördervolumen pro Hub: mm 3 Hubfrequenz: 0 20 Hz Anwendungsgebiete Medizintechnik (Medikamentendosierung, Analytik) Automobiltechnik ik (Brennstoffdosierung für Standheizungen) Verfahrenstechnik (Dosierung von Reagenzien) 17
18 Bioreaktoren für die intraoperative Zellkultivierung Leitschiene Künstlicher Knochenersatz Statische Besiedelung durch Bespritzen Spongiosa Körpereigener Knochen Dynamische Besiedelung in Bioreaktor In Kooperation mit Experimed, LMU, München Dr. M. Schieker 500 µm 18
19 Bioreaktoren für die intraoperative Zellkultivierung Entwicklung eines Bioreaktors bis zum Funktionsprototpyen komplizierter Aufbau kontaminationsgefährdet Laboranwendung durch Aufbau nicht für Operationssaal geeignet kompakter Aufbau integrierter Pumpe geschlossenes System 19
20 Ihr kompetenter Partner bei der Entwicklung von Produkten für Zukunftsmärkte: Entwicklung und Erprobung von Mikrokomponenten k und Mikrofluidsystemen id für die Medizintechnik und den Maschinenbau Präzisions Laserbearbeitung b unterschiedlichster h Materialien Entwicklung und Optimierung von Mikropumpen und Tropfenerzeugern Kompetente Beratung in Anwendungsfragen der Mikrofluidik 20
21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! rostock.de U i itätr t k Justus von Liebig Weg Rostock
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1747 mm 4157 mm H2 1862 mm H1 1861 mm L1 4418 mm L2 4818 mm H2 2280-2389 mm H1 1922-2020 mm L1 4972 mm L2 5339 mm H3 2670-2789 mm H2 2477-2550 mm L2 5531 mm L3 5981 mm L4 6704 mm H1 2176-2219 mm L1 5205
Präsentation der Diplomarbeit von Michael Löffler. Lehrstuhl für Photonische Technologien Diplomarbeit 2009/008 von Michael Löffler
Realisierung und Erprobung eines Messsystems zur Erfassung des Einfallswinkels bei der Observation von Lichtquellen schwankender Intensität durch eine einzelne Glasfaser Präsentation der Diplomarbeit von
Durchgängige Automatisierung des Produktionsprozesses für die Fertigung von Faserverbundstrukturen
Durchgängige Automatisierung des Produktionsprozesses für die Fertigung von Faserverbundstrukturen Dipl.-Ing. Michael Kühnel Bamberg, 14.11.2013 Bildquellen: ESA, Airbus, Eurocopter, BMW, REpower www.dlr.de