PhD Lab-on-a-Chip-Probenvorbereitung für molekulare Diagnostik der nächsten Generation (w/m/div.)

Werden Sie Teil unseres innovativen Forschungsteams. Wir suchen eine motivierte Doktorandin bzw. einen motivierten Doktoranden, um eine mikrofluidische Probenaufbereitungseinheit auf Basis magnetischer Beads zu entwickeln, die Workflows der nächsten Generation in der molekularen Diagnostik (MDx) ermöglicht. Molekulare Diagnostik der nächsten Generation erfordert robuste und automatisierte Methoden zur Isolierung biologischer Zielstrukturen in niedriger Konzentration – wie z. B. Pathogene, zirkulierende Tumor-DNA (ctDNA) und extrazelluläre Vesikel (EVs) – aus komplexen Proben. Ziel dieses Promotionsprojekts ist die Entwicklung einer skalierbaren, kartuschenkompatiblen Plattform zur kontrollierten Handhabung funktionalisierter magnetischer Partikel über den gesamten Probenaufbereitungsprozess hinweg, einschließlich Zielmolekülbindung (Capture), Waschen, Transfer, Resuspension und Freisetzung (Release). Das zentrale Ziel besteht darin, ein wiederverwendbares mikrofluidisches Aktuationsmodul zu etablieren, das nahtlos mit Einweg-Diagnostikkartuschen zusammenarbeitet.

Sie führen eine gezielte Literaturrecherche zur Manipulation magnetischer Partikel durch und entwickeln Multiphysik-Modelle (z. B. COMSOL), um Partikeltrajektorien und Fluid-Wechselwirkungen zu optimieren. Darüber hinaus konzipieren und entwickeln Sie ein wiederverwendbares, kartuschenkompatibles mikrofluidisches Handhabungsmodul, das den gesamten Extraktionsprozess von Zielmolekülen (Capture, Waschen, Transfer und Release) automatisiert. Sie erstellen funktionsfähige Prototypen und quantifizieren die Systemleistung experimentell anhand zentraler Kennzahlen wie Zielmolekül-Ausbeute (Recovery), Prozesszeit und Reproduzierbarkeit. Nicht zuletzt übertragen Sie Ihr physikalisches Verständnis sowie Ihre Modellierungsergebnisse in belastbare Designregeln für die Integration in Einweg-Diagnostikkartuschen und liefern übertragbare Modelle und Prototypen für die zukünftige Produktentwicklung.

• Ausbildung: Sie verfügen über einen ausgezeichneten Masterabschluss in Biomedizintechnik, Maschinenbau, Angewandter Physik, Mikrosystemtechnik (MEMS) oder einem vergleichbaren Studiengang.
• Erfahrung und Kenntnisse: Sie besitzen fundierte Kenntnisse in Mikrofluidik, Strömungsmechanik und Multiphysik-Simulation (z. B. COMSOL). Sie bringen praktische Erfahrung in der Entwicklung, im Prototyping und in der Erprobung von Lab-on-a-Chip-Systemen mit. Idealerweise sind Sie vertraut mit dem Umgang mit magnetischen Partikeln, nicht-newtonschen Flüssigkeiten (z. B. Blut) oder der Probenvorbereitung für die molekulare Diagnostik (MDx).
• Persönlichkeit und Arbeitsweise: Sie arbeiten selbstständig, planen Ihre Aufgaben sorgfältig und bringen ein hohes Maß an Engagement sowie eine ausgeprägte Hands-on-Mentalität mit. Sie können Ihre Forschungsergebnisse klar kommunizieren und die Brücke zwischen theoretischer Simulation und physischem Prototyping schlagen, indem Sie Verantwortung für Ihre Arbeit übernehmen.
• Begeisterung: Sie begeistern sich für interdisziplinäre wissenschaftliche Arbeit an der Schnittstelle von Physik, Ingenieurwesen und Biomedizin, gehen komplexe Aufgaben kreativ und innovativ an und übertragen diese erfolgreich in praxisnahe Anwendungen.
• Sprachen: Sie verfügen über sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift.