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

BOSC; Renningen; Vor Ort; EUR 48.000 - 64.000; Vollzeit

Zusammenfassung

Robert Bosch GmbH sucht eine Doktorandin bzw. einen Doktoranden, um eine mikrofluidische Probenaufbereitungseinheit auf Basis magnetischer Beads zu entwickeln.

Das Projekt zielt auf eine skalierbare, kartuschenkompatible Plattform zur automatisierten Extraktion biolo gischer Zielstrukturen ab, inklusive Capture, Waschen, Transfer und Release. Sie führen Literaturrecherchen durch, entwickeln Multiphysik-Modelle und bauen Prototypen.

Qualifikationen

• Ausgezeichneter Masterabschluss in einem relevanten Fach.
• Fundierte Kenntnisse in Mikrofluidik, Strömungsmechanik und Multiphysik-Simulation (z. B. COMSOL).
• Praktische Erfahrung in Entwicklung, Prototyping und Erprobung von Lab-on-a-Chip-Systemen.
• Vertrautheit mit magnetischen Partikeln, nicht-newtonschen Flüssigkeiten oder MDx‑Probenvorbereitung.
• Selbstständige Arbeitsweise, sorgfältige Planung und Hands-on‑Mentalität.
• Begeisterung für interdisziplinäre Forschung an der Schnittstelle von Physik, Ingenieurwesen und Biomedizin.
• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift.

Aufgaben

• Gezielte Literaturrecherche zur Manipulation magnetischer Partikel durchführen.
• Multiphysik‑Modelle (z. B. COMSOL) erstellen, um Partikeltrajektorien und Fluidwechselwirkungen zu optimieren.
• Wiederverwendbares, kartuschenkompatibles mikrofluidisches Handhabungsmodul entwerfen und entwickeln.
• Funktionsfähige Prototypen erstellen und Systemleistung anhand Kennzahlen wie Recovery, Prozesszeit und Reproduzierbarkeit quantifizieren.
• Modellergebnisse in belastbare Designregeln für Integration in Einweg-Diagnostikkartuschen übertragen.
• Übertragbare Modelle und Prototypen für künftige Produktentwicklung liefern.

Kenntnisse

Mikrofluidik

Strömungsmechanik

Multiphysik‑Simulation

Lab-on-a-Chip

Magnetische Partikel

Ausbildung

Masterabschluss in Biomedizintechnik / Maschinenbau / Angewandte Physik / MEMS

Tools

COMSOL Multiphysics

Jobbeschreibung

Bei Bosch gestalten wir Zukunft mit hochwertigen Technologien und Dienstleistungen, die Begeisterung wecken und das Leben der Menschen verbessern. Unser Versprechen an unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter steht dabei felsenfest: Wir wachsen gemeinsam, haben Freude an unserer Arbeit und inspirieren uns gegenseitig. Willkommen bei Bosch.

Die Robert Bosch GmbH freut sich auf eine Bewerbung!

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.

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