Als vor einem Jahr die Mikrospritzgussanlage in den neuen Reinraum zog, war das Interesse groß, denn die 2,5 Tonnen schwere Forschungsanlage wurde mit einem Autokran ins Innere des CZM gehievt. Mittlerweile hat als zweites Forschungsgerät ein Micro Pattern Generator im Reinraum einen Platz gefunden, sodass das Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik (PuK) und das Institut für Elektrische Informationstechnik (IEI) den Raum für ihre Forschungen mit Mikrolithographie und Mikrospritzgusstechnik nutzen. Nach der intensiven Reinigung und diversen Vorarbeiten, wie der Anschaffung von spezieller Schutzkleidung und Werkzeug, haben die ersten Forschungsarbeiten begonnen.
Innovative Forschung
„Der neue Reinraum hat die Klassifizierung ISO 6. Das entspricht ungefähr 293 Partikeln pro Kubikmeter, die größer als fünf Mikrometer groß sind“, erklärt Sebastian Sdrenka, wissenschaftlicher Mitarbeiter im PuK. Im ZIM-Kooperationsprojekt „Zellclean“ – ZIM steht für Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand – konstruiert, entwickelt und fertigt das PuK eine Einweg-Separationseinheit für das Zellseparations-Gerät „FABian®“ der IBA GmbH aus Göttingen. Das Unternehmen beschäftigt sich mit kundenspezifischen Dienstleistungen für Life-Science-Anwendungen in Wissenschaft und Industrie. Im Reinraum wird mit einer innovativen Spritzgusstechnologie eine kostengünstige Lösung zur Selektion von spezifischen Zellen aus Suspensionen (Fab-TACS®-Technologie) hergestellt. Dabei werden definierte Zellen, wie zum Beispiel T-Zellen (wichtige Immunzellen im Blut), mit Hilfe von Antikörper-Fragmenten aus Vollblut aufgereinigt. Anwendungsmöglichkeiten finden sich im Bereich Forschung, Diagnostik und Therapie. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.
Thorben Ziemer, wissenschaftlicher Mitarbeiter im IEI, beschäftigt sich mit der Mikrolithographie und dem Verkleinern von optischen Sensoren. „Sensoren lassen sich überall finden, etwa im Handy oder im Auto, wo sie beispielsweise die Umgebung erfassen. Diese sind sehr klein, werden aber erst bei hohen Stückzahlen günstig“, erklärte Professor Christian Rembe. Daher lohne sich die Herstellung von Mikrosensoren bisher nur für sehr große Unternehmen. Solche Mikrosensoren sollen auch für kleine Stückzahlen kostengünstig hergestellt werden können, damit auch kleinere Unternehmen von der Miniaturisierung profitieren. Um das möglich zu machen, forschen die Clausthaler Wissenschaftler an Polymermikrosystemen. Der Micro Pattern Generator von „Heidelberg Instruments“, mit dem im Reinraum gearbeitet wird, ist ein direktschreibendes Laser-Lithographie-System zur maskenlosen Belichtung von UV-aktivierten Fotolacken, aus denen direkt die funktionalisierten Mikrostrukturen hergestellt werden. „Bei diesem Verfahren bleiben nur die mit dem Gerät belichteten Strukturen übrig, die dann zum Beispiel optische Wellenleiter bilden. Da die Fenster und die Beleuchtung im Reinraum ebenfalls UV-Licht durchlassen und dieses Licht den Lack beschädigen könnte, mussten wir alle Lichtquellen mit gelben UV-Filterfolien bekleben“, erläuterte Ziemer.
Interdisziplinäre Projekte
Mittels Additiver Fertigung (3D-Druck) sollen künftig zudem (mikro-)strukturierte Kugelpackungen aus photochemischen Polymeren entstehen. Dafür ist der Wunsch, unter anderem einen neuen 3D-Drucker für den Vorraum, das Polymermikrosystemlabor, anzuschaffen. „Das CZM vereint unterschiedliche Fachgebiete und ermöglicht das Umsetzen von interdisziplinären Projekten zwischen Universität und Forschungspartnern“, sagte Professor Gerhard Ziegmann, Vorstandsmitglied im CZM, bei der Einweihungsfeier. Professor Rembe fügte hinzu: „Eine zukunftssichere Forschung ist nun im Reinraum möglich und auch für Studierende wichtig, da sie sich mit Hightech schon im Studium beschäftigen müssen.“
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