Wie ein chemisch-analytisches Labor aussieht, stellen sich wohl die meisten so vor: Ein großer Raum mit elektrischen Geräten, Abzügen und chemischen Substanzen, in dem Wissenschaftler mit weißen Kitteln damit beschäftigt sind, unterschiedlichsten Abläufen ihre Geheimnisse zu entlocken. Dass es jedoch auch ganz andere Labore gibt, zeigen Lab-on-a-Chip-Systeme: Nur wenige Zentimeter groß vereinen diese »Westentaschenlabore« alle notwendigen Funktionalitäten auf sich. Winzige Mengen an Flüssigkeiten lassen sich mit einem solchen Chip vollständig und automatisch analysieren. Zwar haben Experten aus aller Welt in den letzten Jahren viele leistungsfähige Lab-on-a-chip-Systeme entwickelt. Nur ganz wenige davon schaffen jedoch den Sprung auf den Markt.
Die Gründe für dieses Scheitern wollen Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen nun finden und ausmerzen – gemeinsam mit ihren Kollegen des Spin-Offs Polyscale GmbH & Co KG sowie zehn weiteren Industriepartnern aus Deutschland, Finnland, Spanien, Großbritannien, Frankreich und Italien. Das EU-Projekt mit dem Namen MultiLayer MicroLab (ML²) wird bis zum Herbst 2016 mit 7,69 Millionen Euro gefördert. »Ein Hauptgrund für die fehlende Markteinführung liegt in den Fertigungstechniken, mit denen die Lab-on-a-chip-Systeme hergestellt werden«, sagt Christoph Baum, Gruppenleiter am IPT. »Sie lassen sich oft nicht in die industrielle Produktion überführen.« Zudem gestaltet es sich problematisch, elektrische Funktionen auf dem Westentaschenlabor zu integrieren: Hier gibt es zwar Ansätze – massentauglich sind sie jedoch noch nicht.
Im Projekt ML² wollen die Wissenschaftler daher den gesamten Herstellungsprozess der Westentaschenlabore fit machen für die Serienfertigung. »Ziel ist es, eine Plattform zu schaffen, mit der wir alle nötigen Komponenten herstellen können«, sagt Baum.
Die einzelnen Herstellungsschritte optimieren die Forscher anhand bestimmter Demonstratoren – beispielsweise an einem Schwangerschaftstest mit digitaler Anzeige. Momentan werden diese Tests in Niedriglohnländern gefertigt. Künftig sollen sie sich – bedingt durch den höheren Automatisierungsgrad – um bis zu 50 Prozent günstiger fertigen lassen. Somit würde sich auch eine Fertigung in Deutschland wieder rentieren. 2014 sollen sämtliche Demonstratoren aufgebaut und die einzelnen Herstellungsverfahren optimiert sein. Dann geht es darum, die einzelnen Schritte miteinander zu koppeln, bestmöglich aufeinander abzustimmen und den Gesamtprozess in die Massenproduktion zu überführen.
