Microfluidic Design Automation für den Entwurf anwendungsspezifischer Lab-on-a-Chip Systeme

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Im Zuge der aktuellen Entwicklung der Mikrosystemtechnologie gelingt es, immer komplexere Laborverfahren auf chipbasierte mikrofluidische Plattformen zu übertragen. Infolgedessen steigt auch die Komplexität der Entwicklung von Lab-ob-a-Chip Systemen enorm an. Der Anwender erwartet die korrekte und schnelle Übertragung seiner Anforderungen auf das für ihn spezifisch entwickelte Lab-on-a-Chip System. Wir stellen wir hier eine neue Entwicklungsmethode vor, die mit Hilfe der Entwicklungsautomatisation die Entwicklung vereinfacht, beschleunigt und kostengünstiger macht. Anwendungsspezifische elektronische Systeme und Lab-on-a-Chip Systeme haben viele Gemeinsamkeiten, was deren Aufbau und ihre Entwicklung betrifft. Daher adaptieren wir Ideen und Prozesse der Elektronischen Design Automatisation (EDA), die der Mikroelektronik zu ihrer rasanten Entwicklung verhalf. Unser neues Entwicklungsvorgehen implementiert die Microfluidic Design Automation erstmals für anwendungsspezifische Lab-on-a-Chip Systeme indem der herkömmliche Entwicklungsansatz durch ein neu entwickeltes, modell- und simulationsbasiertes Entwurfssystem für Lab-on-a-Chip Anwendungen erweitert wird. Damit kann auf die teure und zeitaufwendige Herstellung von Prototypen verzichtet werden. Für diesen Zweck haben wir das Modell der „mikrofluidischen Netzwerke“ und deren schnelle Simulation speziell für die tropfenbasierte Mikrofluidik entwickelt. Damit kann der Entwickler während des Entwurfes das Verhalten der Anwendung schnell bestimmen. So kann die Entwicklungszeit, als entscheidender Faktor für die Verbreitung der Lab-on-a-Chip Technologie, wesentlich verkürzt und damit das Entwicklungsrisiko signifikant gesenkt werden.