Piezotechnologie für schnelles und präzises Dosieren kleinster Flüssigkeitsvolumina

Mit präzisen Analysen, Diagnosen und therapeutischen Behandlungen bringt die Mikrofluidik Vorteile für Disziplinen wie Chemie, Biotechnologie und Medizintechnik. Das Handling von Flüssigkeitsmengen bis in den Pikoliterbereich wird durch die Integration von piezokeramischen Komponenten revolutioniert. Durch ihre kompakte Größe, hohe Geschwindigkeit, Genauigkeit und ihren geringen Energiebedarf eignen sie sich für eine Reihe von Methoden und Anwendungen in der Medizintechnik, wie die In-vitro-Diagnostik, verschiedene Formen der Medikamentenapplikation und die Einzelzellsortierung.

Mithilfe des piezoelektrischen Effekts erzeugt Piezokeramik bei mechanischer Belastung elektrische Ladungen und verformt sich unter dem Einfluss elektrischer Felder. Piezokeramik kann also präzise mechanische Kräfte ausüben und kontrollierte Verformungen erzielen – und somit unter anderem Ultraschallwellen erzeugen. Piezoelemente sind beispielsweise in der Lage, Flüssigkeitsbewegungen in Mikrokanälen auszulösen oder kleinste Volumina zu dosieren. Dadurch ermöglichen sie in mikrofluidischen Systemen Aufgaben wie Mischen, Drucken, Sortieren und Dosieren. Mit hoher Sensibilität und präzisem Steuerungsvermögen bei schnellen Reaktionszeiten gewähren Piezokeramiken eine Granularität, die geringere Probenvolumina, eine verbesserte analytische Genauigkeit und die Möglichkeit der Echtzeitüberwachung erlaubt. Mit ihren kompakten Maßen und hohen Geschwindigkeiten sowie einem geringen Energiebedarf und optionalem Batteriebetrieb eignen sich Piezoelemente unter anderem für Anwendungen auf kleinstem Bauraum wie in Point-of-Care-Geräten (POC).

PI Ceramic ist Ihr Partner für Piezotechnologie für mikrofluidische Anwendungen wie:

Zell- oder Partikelsortierung
3D-Druck
Microarray-Spotting
Probenpräparation in POC-Geräten für die In-vitro-Diagnostik (IVD), z.B. zur Zelllyse
Mesh-Vernebler
Mikropumpen
Schnelle und effiziente Probenpräparation
PI Ceramic Ultrasound Assisted Cell Lysis for IVD
Bei der ultraschallgestützten Zelllyse werden Zellmembranen über eine in die Probe eingeführte Ultraschallsonde zerstört. Diese wird durch piezokeramische Komponenten zum Schwingen angeregt und erzeugt Ultraschallwellen in der Flüssigkeit. Dadurch werden Zellmembranen geöffnet und der Zellinhalt wird freigesetzt.
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Aerosole effizient in Membranverneblern erzeugen
Chronische Atemwegserkrankungen wie Mukoviszidose, Asthma oder die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), aber auch Bronchitis und Grippe erfordern eine umfassende medizinische Behandlung. Medizinische Vernebler zerstäuben Medikamente so fein, dass sie bis tief in die Lunge inhaliert werden können und ermöglichen so die Therapie von teils lebensgefährlichen Lungenerkrankungen.
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Schnellere Analysen für die In-vitro-Diagnostik
Physik Instrumente - Solutions to Microfluidic Challenge
Die Anforderungen an das Liquid Handling in medizinischen Prozessen wie der In-vitro-Diagnostik sind äußerst anspruchsvoll: Sehr kleine Flüssigkeitsvolumina mit unterschiedlichen Eigenschaften müssen mit hoher Präzision dosiert oder bewegt werden.
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Zellen sortieren und bewegen
Physik Instrumente Microfluidics Cell Sorting
Die Zellsortierung dient als Instrument zur Untersuchung spezifischer Zelltypen und ihrer Funktionalitäten anhand von Größe, Form und Markierung. Piezokeramische Komponenten bilden das Herzstück dieser innovativen Technologie, wobei zwischen zwei Methoden unterschieden werden kann.
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Nahtlose Probenpräparation
Physik Instrumente Applications - Enabling Seamless Sample Preparation
Ultraschall-Transducer für Liquid Handling-Aufgaben wie die Probenaufbereitung erzeugen kraftvolle Schwingungen im Bereich mehrerer 10 kHz. Mit ihrem geringem Energieverbrauch eignen sie sich besonders für den Einsatz in Medizingeräten und mobilen Point-of-Care-Lösungen.
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Kleinste Flüssigkeitsvolumina präzise pumpen
Pumping Tiniest Fluid Volumes Quickly and Precisely
Die Anwendungsbereiche für piezoelektrische Mikropumpen liegen in der Labor- und Medizintechnik, der Biotechnologie, der chemischen Analytik und der Verfahrenstechnik, wo kleinste Mengen Flüssigkeit und Gas zuverlässig dosiert werden müssen.
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Medizinische Implantate passgenau drucken
Printing Customized Medical Implants and Tissue
Der 3D-Druck ermöglicht Therapien, die vor einigen Jahrzehnten noch unvorstellbar waren. Mit der medizintechnischen Entwicklung werden aber auch die Anforderungen an medizinische Geräte und Implantate höher. Die Geometrien und Strukturen werden komplexer und eine schnelle und präzise Herstellung wird benötigt. Einige Verfahren des 3D-Drucks können von der Piezotechnologie profitieren.
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Herausforderungen der Mikrofluidik meistern – mit PI Ceramic als Partner

PI Ceramic entwickelt und fertigt kundenspezifische piezokeramische Werkstoffe und Piezoelemente für Anwendungen in der Mikrofluidik in den verschiedensten Geometrien, Dimensionen, Designs und Höherveredelungen. Überzeugen Sie sich von unserer umfassenden Kompetenz in der Piezotechnologie, von Forschung und Entwicklung bis hin zu Produktion und Weiterverarbeitung.

Kundenspezifische Produkte aus eigens entwickelten Piezomaterialien: Alle Schritte bis hin zur Fertigung und Montage der Piezoelemente und Ultraschallwandler für Ihre Anwendung finden bei uns im Haus statt. Mit der gesamten Wertschöpfungskette in unserer Hand kann PI Ceramic eine gleichbleibend hohe Qualität über sämtliche Prozessschritte hinweg garantieren – Ihre Aufträge bleiben von globalen Lieferschwankungen unbeeinträchtigt.

Bereits während der Entwicklungsphase Ihres Produkts unterstützt PI Ceramic Sie dabei, das optimale Design und die idealen Spezifikationen der Piezoelemente zu ermitteln. Darüber hinaus stellen wir Piezokomponenten, Unterbaugruppen und Ultraschallwandler für Sie her. Bei allen Prozessen behalten wir das große Ganze im Auge, um sicherzustellen, dass Sie die ideale Komponente für Ihre Anwendung erhalten.

Mehr als nur Piezokomponenten und Aktoren: Wir bieten Ihnen höherveredelte Designs für unsere Piezobauteile. Ob Löten von Litzen und flexiblen Leiterplatten, Verklebung auf Substraten oder Montage von Ultraschallwandlern mit akustisch abgestimmten Beschichtungen und Gehäusen: Wir liefern ein einbaufertiges, qualitätsgeprüftes Produkt.

Besondere Anwendungen erfordern besondere Piezoelemente. Planen Sie mit sehr kleinen Bauräumen? PI Ceramic verfügt über das technische Know-how, kleinste Piezokomponenten dafür herzustellen. Ob Röhrchen mit 0,4 mm Durchmesser oder 2 mm kleine Kugeln: Wir unterstützen Sie bei der Miniaturisierung Ihrer Lösung.

Von einer Komponente bis zu Millionen: Da wir die komplette Fertigung übernehmen, können wir unabhängig von der Auftragsgröße eine gleichbleibende Qualität und schnelle Durchlaufzeiten gewährleisten. Fordern Sie uns heraus!

Unsere Piezokomponenten werden unter Reinraumumgebungen hergestellt und montiert, damit die erforderlichen Qualitätsstandards für Ihre Produkte zu erfüllen, unabhängig von Ihrer Anwendungsumgebung.

Sprechen Sie mit unseren Experten über Ihre Systemanwendungen im Bereich Mikrofluidik!

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