In einem Verbundprojekt wurde das PatchFlux AI entwickelt. Ein mikrofluidisches System, das speziell dafür entwickelt wurde, Zellen unter definierten Flussbedingungen präzise zu untersuchen. Forschende können Scherspannung, Temperatur, pH-Wert und Medienwechsel exakt steuern und so physiologische oder pathologische Bedingungen realitätsnah nachbilden.
Dank des integrierten Hochpräzisions-Thermostats bleibt die Temperatur auch in Langzeitversuchen stabil. Scherprofile, Expositionsdauer und Medienwechsel sind softwaregesteuert und reproduzierbar einstellbar. Dadurch eignet sich PatchFlux AI besonders für Studien zu:
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- Erythrozyten-Deformierbarkeit und Membranmechanik
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- Osmotischer Fragilität
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- Zelladhäsion unter Fluss
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- RBC-Formanalyse und Aggregation
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- Patch-Clamp unter kontrollierten Flussbedingungen
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- pharmakologischen Reaktionen, Dosis-Wirkungs-Beziehungen und Reversibilität
Zuletzt hat die Fachhochschule Aachen zusammen mit HITEC ZANG einige Experimente zur Quantifizierung osmotischer Fragilität bei roten Blutkörperchen durchgeführt.
Das Team untersuchte, wie Aquaporine (AQP) die osmotische Fragilität roter Blutkörperchen beeinflussen. Mithilfe des PatchFlux AI verglichen sie zwei Modulatoren (HgCl₂ und LPS) und stellten ihren neuen durchflussbasierten Ansatz der klassischen Methode zur Messung der osmotischen Fragilität gegenüber. Die Ergebnisse sprechen für sich: PatchFlux AI liefert präzise, robuste Messungen und bietet durch seine proprietäre, KI-gestützte Suite zur Analyse und Überwachung der Erythrozytenform zusätzliche Einblicke.
Aus der Forschung
A novel AI-coupled flow chamber method quantifying erythrocyte osmotic fragility
IPEK SEDA Firat, Özgür Alacayir, Till Kreutz et al. • Scientific Reports 16 • 2026