Microwire crossbar arrays for chemical, mechanical, and thermal stimulation of cells

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Miniaturisierte biophysikalische Werkzeuge, auch als lab-on-a-chip oder micro-total-analysis-systems bekannt, sind in den letzten zwei Jahrzehnten zu einem lebhaften Bereich interdisziplinärer Forschung geworden. Diese Entwicklung liegt darin begründet, dass solche Werkzeuge einen verringerten Bedarf an Material und Zeit versprechen. Gleichzeitig bieten sie eine Auflösung an, die mit klassischen Methoden oftmals nicht zu erreichen ist. In diesem Zusammenhang untersucht die vorliegende Arbeit die Verwendung von orthogonalen Mikrodrahtarrays zur chemischen, mechanischen und thermischen Stimulation von biologischen Zellen. Der erste Teil der Arbeit betrifft den Einsatz magnetischer Mikropartikel als Träger chemischer und mechnischer Stimuli. An dieser Stelle wird ein chip-basierter Ansatz zur präzisen Kontrolle dieser Partikel untersucht. Zu diesem Zweck werden die oben erwähnten Mikrodrahtarrays als miniaturisierte Elektromagnete zur Generierung hochlokalisierter magnetischer Felder genutzt. Diese Felder werden wiederum zur Ausübung präziser Kontrolle über mangetische Mikropartikel verwendet.