Biomolekulare optische systeme – Biomos
F R A U N H O F E R - I N S T I T U T
F ü R A N g E w A N d T E I N F O R m AT I O N S T E c H N I k F I T
Biomolekulare optische systeme – BiomosDie Abteilung für Biomolekulare Optische Systeme – BioMOS ist
eingegliedert in den Forschungsbereich Life Science Informatik
des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnik
FIT. Fraunhofer BioMOS arbeitet mit seinem interdisziplinären
Team aus Biologen, Chemikern, Informatikern, Ingenieuren und
Physikern an der Erforschung theoretischer Zusammenhänge und
an der Entwicklung von Analyse-, Diagnostik- und Screeningver-
fahren auf biomolekularer und zellulärer Ebene.
Die biomolekularen optischen Systeme von BioMOS liefern eine
Vielzahl interessanter Anwendungen. Das Spektrum reicht von
Untersuchungen und Steuerungen der Zell ensembles im Mikroli-
terbereich bis hin zur Detektion ausgewählter Einzelmoleküle und
der Integration von Detektionstechniken in Mikrofluidikstruktu-
ren.
Unsere kernkompetenzen
• Einzelmolekülverfahren
• Entwicklung mikrofluidischer Systeme
• Entwicklung optischer Verfahren und Systeme
• Planung und Realisierung von Komplettsystemen
• Entwicklung und Integration von IT-Lösungen für die
Diagnostik und Analyse
F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F ü R
A N g E w A N d T E I N F O R m A T I O N S T E c H N I k F I T
unser leistungsspektrum
mIkROSySTEmTEcHNIk
Mikrofluidische Systeme; Integration; Hybrid-Technologie;
kundenspezifische System- und Detaillösungen, Machbarkeitsstu-
dien.
Anwendung
Schnelle Diagnostik; angepasste Systemlösungen; Portabilität:
Rund-um-die-Uhr-Monitoring von Krankheiten.
OpTIk
Hochsensitive Detektion (LIF); Simulation; Konzeption und
Entwicklung; kundenspezifische Systemlösungen.
Anwendung
Einzelmoleküldetektion (0D, 2D, 3D); Live-Cell-Monitoring.
BIO-SySTEmTEcHNIk
Assayentwicklung; Assayintegration in Mikrosysteme; Integration
biologischer Systeme in Mikrosysteme.
Resultat
High-Throughput-Screening; High-Content-Screening; präzise
und zuverlässige Diagnostik.
IT
Informationssysteme für die Lebenswissenschaften; Bildverar-
beitung und Analyse; schnelle Informationsverarbeitung durch
Parallelprocessing.
Bio-systemtechnik
Die Kompetenz im biologischen Laborbereich liegt in der Inte-
gration von biologischen und diagnostisch relevanten Assays in
mikrofluidische Systeme. Ausgehend von Partikelmodifikationen,
Fluoreszenzlabelling an Proteinen, über die Anpassung von
Oberflächen für biologische Anwendungen bis hin zur optischen
Vermessung der Fluoreszenzsignale und der Bestimmung der
kinetischen Eigenschaften von biologischen Reaktionen werden
alle Schritte auf die jeweilige mikrofluidische Situation angepasst
und evaluiert.
Weitere Applikationsfelder bestehen in der Etablierung und der
Evaluierung von Antigen-Antikörper Sandwich-Assays für die
Bestimmung von diagnostisch relevanten Parametern.
Der umfangreiche Gerätepark der Labors erlaubt die Durchfüh-
rung einer Vielzahl von molekularbiologischen Grundtechniken.
Beispiele hierfür sind: UV–VIS photometrische Messungen,
Fluorimeter Messungen, Realtime PCR Methoden, Proteinaufrei-
nigungen (FPLC) uvm.
In naher Zukunft wird die Ausstattung mit Geräten zur Durchfüh-
rung zellbasierter Anwendungen erweitert. Damit wird es dann
auch möglich sein, verschiedene Zelltypen in mikrofluidischen
Systemen zu kultivieren und Signalparameter abzuleiten.
B I O m O l E k U l A R E O p T I S c H E S y S T E m E
– B I O m O S
optik
Ein weiteres Tätigkeitsfeld ist die wissenschaftliche und ange-
wandte Optik. Unser Schwerpunkt liegt hier auf der Entwicklung
von kundenspezifischen Systemlösungen, besonders auf dem
Gebiet der hochsensitiven Detektion. Für die Konzeption der
optischen Systeme verwenden unsere Ingenieure und Wissen-
schaftler moderne optische Konstruktionssoftware. Programme
wie der Industriestandard ZEMAX oder die optomechanische
Konstruktionssoftware TracePro ermöglichen es, die Entwick-
lungszeiten kurz zu halten und gewährleisten gleichzeitig eine
hohe Qualität bereits in der Planungsphase.In unserem modern
eingerichteten Laserlabor werden anschließend die erarbeiteten
optischen Konzepte als Laboraufbau realisiert und anhand von
präzisen Messungen evaluiert. BioMOS legt großen Wert auf
engen Kundenkontakt während der gesamten Konzeptions- und
Entwicklungsphase, um die kundenspezifisch optimale Lösung
erarbeiten zu können.
Neben der Entwicklung von optischen Systemen hat sich BioMOS
auf die Integration von optischen Standardkomponenten
spezialisiert. Hierbei nutzt BioMOS seine jahrelange Erfahrung im
Umgang mit optischen Technologien, um qualitativ hochwertige
Komponenten von ausgewählten Herstellern zu beziehen.
Oftmals erfolgt zusätzlich eine mechanische Modifikation der
Komponenten, um diese optimal in kundenspezifische Systeme
integrieren zu können.
B I O m O l E k U l A R E O p T I S c H E S y S T E m E
– B I O m O S
mikrosystemtechnik
Im Rahmen der Entwicklung von Analyse-, Diagnostik- und
Screeningverfahren für biologische Anwendungen hat BioMOS
umfangreiche Kompetenzen im Bereich der Mikrofluidik
erworben. Dazu gehört die Aufbau- und Verbindungstechnik,
die eine Integration von Sensorik zum Aufbau eines Biochips
und eine zuverlässige Schnittstelle zwischen Biochip und
Messsystem ermöglicht. In seinem Reinraum (Klasse 1000) kann
BioMOS mikrofluidische Strukturen basierend auf Silizium oder
Kunststoffabformung für den Aufbau hybrider Mikrosysteme
herstellen. Diese Systeme können mit Hilfe von CFD-Software
modelliert und optimiert werden.
BioMOS ist dadurch in der Lage, je nach Kundenwunsch die
Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung mikrofluidischer
Systeme für unterschiedlichste Anwendungen im Bereich der
Bioanalytik durchzuführen oder auch Unterstützung beispiels-
weise in Form von Detaillösungen oder Machbarkeitsstudien
anzubieten.
laBorausstattung
molekularbiologielabor
Genlabor der Sicherheitsstufe S1; CCD-System zur Auswertung
von Elektrophoresegelen; DNA Sequenzierautomat; UV-Vis-
Spektrophotometer / Fluorimeter; HPLC- und präparatives
Chromatographiesystem; Pipettierroboter und Liquid-Handling-
System.
Reinraum
Reinraum der Klasse 1.000; Fotomaskenentwurf; 3D-Fluidik-
simulation; isotropes und anisotropes Ätzen; mikrofluidische
Aufbau- und Verbindungstechniken.
laserlabor
Einzelmolekültracker; Mikrofluidiksystem mit integrierter
Fluoreszenzdetektion; Vielzahl von DPSS- und Halbleiter lasern;
modulierbarer Argonionenlaser; gepulster Excimerlaser;
ultraschneller und modulierbarer Bildverstärker; aufrechte und
inverse Fluoreszenz- sowie Stereomikroskope; gekühlte CCD
Kameras mit lichtempfindlichen Objektiven.
Elektronik- und computerlabor
Großrechner auf FPGA-Basis; Standard-Messplatz für die Ent-
wicklung von Digitalplatinen; CAE-Software für die Entwicklung
komplexer Platinen; FPGA-Design-Software.
kontakt
Fraunhofer-Institut
für Angewandte Informationstechnik FIT
Dr. Harald Mathis
Schloss Birlinghoven
53754 Sankt Augustin
Telefon: + 49 2241 14-1512
Fax: + 49 2241 14-1511
www.fit.fraunhofer.de
FIT
Top Related