Method Article

باستخدام لاصق الزخرفة لانشاء 3D ورقة أجهزة ميكروفلويديك

DOI:

10.3791/53805

⸱

April 1st, 2016

 , 
1Department of Mechanical Engineering, University of California, Riverside, 2Department of Bioengineering, University of California, Riverside, 3Stem Cell Center, University of California, Riverside

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ونحن لشرح استخدام مواد لاصقة الهباء الجوي منقوشة لبناء أجهزة ميكروفلويديك ورقة 3D. هذا الأسلوب من أشكال تطبيق لاصقة السندات شبه دائمة بين الطبقات، مما يمكن الأجهزة تستخدم مرة واحدة لتكون مفككة بعد الاستخدام وتخفيف الهياكل nonplanar معقدة للطي غير المدمر.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نوضح استخدام المواد اللاصقة المطبوعة المزخرفة لبناء أجهزة الموائع الدقيقة ثلاثية الأبعاد للورق المستوي وغير المستوي. عن طريق رش مادة لاصقة من خلال استنسل معدني ، يمكن تقليل الكمية الإجمالية للمادة اللاصقة المستخدمة في تجميع أجهزة الموائع الدقيقة الورقية بشكل كبير. نظهر على جهاز ميكروفلويدي ورقي مستو بسيط مكون من 4 طبقات أن تقنية تطبيق المادة اللاصقة المثلى وأسلوب بناء الجهاز يعتمدان بشكل كبير على خصائص الأداء المطلوبة. من خلال زيادة المساحة الإجمالية للجهاز بشكل معتدل ، من الممكن تقليل وقت الفتيل بشكل كبير وزيادة معدلات نجاح الجهاز مع تقليل كمية المادة اللاصقة المطلوبة للحفاظ على الجهاز معا. يتسبب هذا التطبيق اللاصق أيضا في تكوين المادة اللاصقة روابط شبه دائمة بدلا من الروابط الدائمة بين طبقات الورق ، مما يتيح تفكيك الأجهزة ذات الاستخدام الواحد بشكل غير مدمر بعد الاستخدام. تستفيد أجهزة الأوريغامي 3D غير المستوية أيضا من الروابط شبه الدائمة أثناء الطي ، لأنها تقلل من احتمالية أن تلتصق الوجوه غير ذات الصلة ببعضها البعض عن طريق الخطأ. مثل الأجهزة المستوية ، تشهد الهياكل غير المستوية أوقات فتل أقل مع تطبيق لاصق منقوش مقابل المادة اللاصقة المطبقة بشكل موحد.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في السنوات الأخيرة، وحصل على ورقة على microfluidics شعبية كبيرة لقدرته على توفير نقطة منخفضة التكلفة الرعاية (POC) أجهزة التشخيص. أجهزة POC 1-3 توفر وظائف مماثلة لتلك الاختبارات القائمة على مختبر في شكل يسمح أن تكون النتائج الحصول بسرعة نسبيا. أجهزة POC مصنوعة من الورق هي منخفضة التكلفة، وخفيفة الوزن، وبدائل سهلة الاستخدام لرقائق ميكروفلويديك مكلفة ومختبرات المنمنمة، مما يجعلها مثالية للاستخدام في المناطق ذات الموارد المحدودة. الأجهزة ميكروفلويديك الورق الأكثر شيوعا هي الأجهزة تدفق الجانبية ذات بعد واحد، ولكن مستو ثلاثية الأبعاد (3D) ورقة أجهزة ميكروفلويديك تبشر لتوفير الأجهزة التشخيصية المضاعفة 4 أن تناول....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. مستو 4-طبقة جهاز (طبقات مكدسة) البناء

  1. صفائف طباعة كل طبقة من الجهاز 9 على كل قطعة من ورق الترشيح باستخدام طابعة الحبر الصلب. 11،12 مكان كل ورقة مرشح على موقد في 170 درجة مئوية لمدة 2 دقيقة. هذا وسوف تذوب القائمة على الحبر الشمع والسماح لها أن تنفذ بالكامل سمك الورق، وتشكيل الحواجز مسعور.
    ملاحظة: هي التصاميم الدقيقة المستخدمة المتاحة كملفات التكميلية.
  2. إزالة ورق الترشيح من موقد والسماح لتبرد لRT.
  3. إيداع 4 ميكرول....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأجريت اختبارات جهاز 4-طبقة في غرفة مغلقة، يحميهم من أي الرياح أو النسمات التي قد تتسبب في تبخر الزائد من حجم السائل المودعة محدودة. الغالبية العظمى من فتل في الأجهزة 4-طبقة في طبقات وسطى من الجهاز، لذلك كان من المتوقع أن يكون الحد الأدنى الاختلافات في فتل بسرعة بسبب التبخر. بالإضافة إلى ذلك، هناك الحد الأدنى من فتل الجانبية، مع ملم فقط 13 بين مدخل ومخرج أي فرد، مما يوحي بأن الاختلافات في أوقات فتل من المحتمل بسبب الرأسي، نقل البينية السائل. يتم عر.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

البروتوكولات المذكورة أعلاه تستخدم صفائح معدنية مثقبة كما الإستنسل لتطبيق المواد اللاصقة الهباء الجوي لبناء مستو والأجهزة رقة ميكروفلويديك 3D nonplanar. في أجهزة مستو، وهذا له ميزة السماح للأجهزة لتكون تكشفت تماما بعد تجفيفها لاصقة دون تدمير الجهاز. في تقنيات البناء الأخرى استنادا لاصقة، وهذا يكاد يكون من المستحيل، على الرغم من بعض التصاميم تسمح التفكيك مدمر جزئيا من قبل unpeeling نصفين عقد مع مادة لاصقة قابلة للإزالة. 14 بناء Adhesiveless لا تسمح الأجهزة أن تكشفت بعد ا.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويؤيد هذا العمل من قبل صندوق من كلية BOURNS الهندسة من جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد. تلقى BK على منحة دراسية من الجائزة التذكارية تساي الرئة ون في التصميم الميكانيكي.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
كاميرانيكونD5100
طابعة بالحبرXeroxColorQube 8880
HotplateTorrey PinesHS60
غرفة الرطوبةأنظمة Electro-Tech5503-E
رذاذ لاصق3M62497749309Super 77 (علبة 16.75 أونصة)
ورق ترشيحWhatmanGrade 4
صفائح الصلب المثقبةمستودعPS16116
TartrazineSigma-AldritchT0388
Allura RedSigma-Aldritch458848
ملح Erioglaucine ثنائي الصوديومSigma-Aldritch861146
الصلب

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Li, X., Ballerini, D. R., Shen, W. A perspective on paper-based microfluidics: Current status and future trends. Biomicrofluidics. 6, 11301-11313 (2012).
  2. Yetisen, A. K., Akram, M. S., Lowe, C. R. Paper-based microfluidic point-of-care diagnostic devices. Lab Chip.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Paper Microfluidic DevicesAdhesive PatterningAerosol AdhesivePlanar DevicesNonplanar DevicesWicking TimeDevice AssemblyFluid RoutingCrease PatternSemi Permanent Bonds

Related Articles