Vědci z přírodovědecké fakulty vyvíjí unikátní „stavebnici“ pro mikrofluidiku

Vědci z katedry analytické chemie přírodovědecké fakulty zahájili nový projekt s názvem MicroArch, který má za cíl vytvořit unikátní „stavebnici“ pro práci s tzv. mikrofluidikou. Tato perspektivní technologie dokáže přesně ovládat proudění velmi malých množství tekutin a díky tomu nachází uplatnění například při vývoji nových léčiv, v diagnostice nemocí, při testování životního prostředí nebo ve špičkovém chemickém a biologickém výzkumu.

Projekt podpořila Technologická agentura ČR prostřednictvím programu SIGMA. Na jeho komerční rozvoj a uvedení na trh dohlíží Vědeckotechnický park Univerzity Palackého.

Mikrofluidika je obor, který zkoumá a využívá pohyb velmi malého množství kapalin v miniaturních kanálcích, často tenkých jen jako lidský vlas. Ve své podstatě se jedná o laboratoř umístěnou na čipu, kde se zkoumané chemické a fyzikální děje odehrávají na malé destičce. V ní proudí kapky tekutin a probíhají tam chemické nebo biologické reakce. Díky tomu lze provádět rychlé testy, vyvíjet nové léky nebo testovat jejich účinky na buňkách, analyzovat velmi malé vzorky či napodobovat procesy, které by v klasické laboratoři zabraly mnohem více času a prostoru.

„Pokud chce vědec otestovat vlastní nápad, musí si složitě vyvíjet i elektroniku a software, protože nic vhodného není v současnosti k dostání.“ Oleksandr Prystopiuk

Technologie založené na mikrofluidice hraje v laboratořích i průmyslu čím dál důležitější roli. Rychlejšímu zavádění této metody do praxe ale brání jeden zásadní problém: na trhu chybí univerzální vývojové sady, které by vědcům a firmám umožnily sestavovat složitější přístroje a zkoušet na nich nové aplikace. „Pokud chce vědec otestovat vlastní nápad, musí si složitě vyvíjet i elektroniku a software, protože nic vhodného není v současnosti k dostání. To práci výrazně zpomalovalo. Rozhodli jsme se proto vyvinout vlastní řešení, které tuto mezeru zaplní,“ uvedl hlavní řešitel projektu Oleksandr Prystopiuk z katedry analytické chemie, jehož výzkumné a vývojové počínání bylo v roce 2024 podpořeno grantem Nadačního fondu UP.

Stavebnice, která zrychlí výzkum

Výsledkem projektu bude tříúrovňová stavebnice, která uživatelům umožní sestavit vlastní miniaturní laboratoř. Jejím základem budou mikrofluidní přístroje, tedy malé čipy, v nichž proudí nepatrné množství tekutin. Na ně budou navazovat moduly propojující čipy s elektronikou a ovládáním. Celý systém zastřeší platforma, která dokáže současně řídit několik modulů a propojit je s počítačem. „Díky tomu si uživatelé budou moci sestavit vlastní ‚laboratoř v malém‘ a rychle vyvíjet nové nápady a experimenty,“ uvádí Oleksandr Prystopiuk.

Archiv Katedry analytické chemie UP: Vědci z přírodovědecké fakulty vyvíjí unikátní „stavebnici“ pro mikrofluidiku

Projekt MicroArch potrvá 18 měsíců a bude rozdělen do tří fází. Nejprve proběhne průzkum trhu a zjišťování potřeb zákazníků (Proof-of-Market). Následovat bude vývoj prototypu a ukázkové aplikace (Proof-of-Concept). V závěrečné fázi se pak bude testovat funkčnost celé technologie v reálném prostředí (Proof-of-Delivery). „Cílem je nabídnout univerzitám i firmám praktickou sadu, která usnadní výzkum i vývoj nových technologií například v medicíně, farmacii nebo průmyslové kontrole kvality,“ uvedl Petr Bednář z katedry analytické chemie.

Na technickém řešení se podílí jak tým analytické chemie ve složení Oleksandr Prystopiuk, Kateryna Trach, Petr Fryčák a Petr Bednář, tak i projektový manažer Vědeckotechnického parku UP Jakub Havlín.

Výzva k řešení projektů PoC v rámci programu TA ČR Sigma je stále otevřena. Program poskytuje podporu pro ověření a rozvoj inovativních řešení (know-how, technologie). Řešitelé získají podporu z Oddělení transferu znalostí a technologií VTP UP, tržní a patentovou rešerši, zpětnou vazbu a hodnocení. Cílem programu je identifikovat technologie s komerčním potenciálem a připravit je pro využití na trhu. Tato výzva je otevřená jak pro vědecké pracovníky, tak pro studenty doktorského studia s inovativními nápady. V případě zájmu se obraťte na Vědeckotechnický park UP.