Computergestützte Analyse und Simulation

Finite Elemente Simulation 3D Cubus Struktur
© P. Witzel, Fraunhofer ISC
Finite-Elemente-Simulation
(COMSOL Multiphysics®) einer
3D-Cubus-Struktur im Strömungsprofil eines Mikrofluidischen Setups.

Im Zeitalter der Automatisierung und Digitalisierung sind auch die Ansprüche an Zellkulturen bezüglich des Qualitätsmanagements und der Charakterisierung immens gestiegen. Reproduzierbare und nachvollziehbare Forschung im Bereich der Pharmaentwicklung bzw. -testung als auch für medizinische Produkte ist in Bezug auf Zelltests unumgänglich und muss kosteneffizient durchgeführt werden können.

Für diesen Zweck werden innerhalb des Projetkzentrums Algorithmen eigens konzipiert oder kommerzielle Lösungen adaptiert, die echtzeitbasierte optische Zellmessungen auswerten und verlässliche Parameter bzgl. Proliferation, Migration, Morphologie, etc. zur Kategorisierung und Charakterisierung von Zellsystemen liefern. Aufgrund dieser Parameter können Entscheidungen für das weitere Vorgehen innerhalb der Zellkultur oder für den Differenzierungsprozess der induziert pluripotenten Stammzellen (iPSC) getroffen werden.

Ein weiterer Schwerpunkt umfasst die Analyse und Simulation fluid-kinetischer, chemischer und mechanischer Parameter von Reaktorgefäßen und On-Chip Devices. Diese Simulationen werden basierend auf Finite-Element-Systemen durchgeführt und ermöglichen adaptives Design und eine kostengünstige, materialeffiziente Entwicklung.