Wie Picodya die Entwicklung von Point-of-Care-Diagnostika mithilfe des 3D-Drucks beschleunigt

Kundenprofil

Picodya ist ein Medizintechnikunternehmen, das hybride Multiplex-Plattformen für die Point-of-Care-Diagnostik und die Forschung entwickelt. Der Ansatz des Unternehmens automatisiert und miniaturisiert Laborprozesse für die Probenhandhabung und biologische Assays, sodass komplexe Tests bereits in 15 Minuten durchgeführt werden können.

Herausforderung

Die Diagnoseplattform von Picodya erfordert ein präzises Zusammenspiel von Mechanik, Fluidtechnik, Elektronik, Einwegkassetten, maßgeschneiderten Testplatten, Dichtungen und biologischen Materialien. Bei herkömmlichen Fertigungsverfahren kann selbst die Herstellung eines kleinen Sonderteils Tage bis Wochen dauern, während die Zerspanung, maschinelle Bearbeitung oder der Werkzeugbau über Monate hinziehen kann. Multipliziert mit wiederholten Entwicklungszyklen hätte die kumulierte Verzögerung die Entwicklungszeit um Jahre verlängert. Das Unternehmen benötigte eine Lösung, um die Entwicklung komplexer Diagnostika voranzutreiben.

Lösung

Picodya hat einen multitechnologischen Stratasys-3D-Druck-Workflow eingeführt, bei dem PolyJet™ und Origin® P3™ DLP als sich ergänzende Entwicklungswerkzeuge kombiniert werden.

• PolyJet für Maschinenteile mit engen Toleranzen, Komponenten für Nassanwendungen, Kassettenelemente, kundenspezifische Platten, Werkzeuge und Vorrichtungen – dies ermöglicht Passform-, Dichtheits- und mechanische Integrationstests im tatsächlichen Entwicklungssystem.
• Origin P3 DLP mit MED Silicone 25A zur iterativen Entwicklung dünner Dichtungsgeometrien und Dichtungselemente während der Konstruktionsvalidierung – wodurch die Notwendigkeit entfällt, sich vor der Validierung des Designs auf eine Form festzulegen.
• Biologische Assay-Tests auf 3D-gedruckten Sonderplatten – so kann das Team sowohl die Geometrie als auch die biologische Leistungsfähigkeit bewerten, bevor in Produktionsformen investiert wird.

Auswirkungen

Durch die firmeninterne Integration der additiven Fertigung gelang es Picodya, monatelange Wartezeiten in wenige Tage schneller Iteration umzuwandeln und so die mechanische und die biologische Entwicklung parallel voranzutreiben.

Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:

• ~2 Jahre an kumulierter Entwicklungszeit eingespart. Teile, deren Herstellung früher bis zu zwei Monate dauerte, werden nun innerhalb weniger Tage produziert, manche Iterationen sogar innerhalb weniger Stunden.
• Bis zu 90 % Kosteneinsparung bei komplexen Bauteilen. Kleine Komponenten, die zuvor Dutzende bis Hunderte von Dollar kosteten, lassen sich nun für nur wenige Dollar drucken.
• Weniger fehlgeschlagene Experimente. Eine schnell gedruckte Vorrichtung zum Einsetzen von Kassetten beseitigte Schwankungen der Anwender und schont so sowohl die Versuchszeit als auch teure biologische Materialien.
• Schnellerer Proof-of-Concept. Ingenieure können Ideen testen, ohne auf die vollständige Optimierung warten zu müssen, was einen kontinuierlichen Rhythmus aus Entwerfen, Drucken, Testen und Verfeinern im gesamten Team ermöglicht.