January 17th, 2017
Растворитель соединения представляет собой простой и универсальный способ изготовления термопластичных микрожидкостных устройств с высоким качеством связи. Мы опишем протокол для достижения сильных, оптически четкие связи в ПММА и КС микрожидкостных устройств, которые сохраняют детали microfeature, с помощью продуманного сочетания давления, температуры, подходящего растворителя и геометрии устройства.
Общая цель этого метода заключается в том, чтобы обеспечить простой и универсальный метод изготовления термопластичных микрофлюидных устройств с высококачественными связями. Эта процедура связывания растворителем позволит нам изготавливать хорошо связанные и долговечные термопластичные микрофлюидные устройства для различных применений, от микрофлюидных систем клеточных культур до прототипов диагностических инструментов на месте оказания медицинской помощи. Основное преимущество этой методики заключается в том, что она позволяет быстро и легко склеивать слои термопластичных устройств.
Процедура может быть легко адаптирована для склеивания различных термопластичных материалов. Спроектируйте и изготовьте микрофлюидные слои устройства из термопластика по вашему выбору с использованием соответствующего метода изготовления. Визуально осмотрите слои устройства, чтобы убедиться, что края чистые без заусенцев или гребней материала, оставшегося от процесса изготовления.
Для достижения наилучших результатов проверьте все обработанные края микроэлементов, в дополнение к внешним краям устройства, под оптическим микроскопом. Если во время визуального осмотра обнаружены остатки материала, используйте лезвие бритвы или скальпель, чтобы осторожно удалить любой материал, который предотвращает плоское прилегание слоев устройства друг к другу, чтобы интерфейсы слоев соприкасались. Затем очистите поверхности устройства водой с лабораторным мылом.
И, просушите сжатым воздухом. Погрузив устройства слоями в 2-пропанол на две минуты, просушите их сжатым воздухом. Это видео демонстрируется с полиметилметакрилатом, сокращенно ПММА.
Пожалуйста, ознакомьтесь с текстовым протоколом для незначительных изменений в процедуре при использовании циклического олефинового полимера, или COP. Предварительно нагрейте пресс до 70 градусов Цельсия и дайте температуре стабилизироваться. Чтобы подготовить растворитель к процессу склеивания, отмерьте 0,5 миллилитра этанола на квадратный дюйм площади склеивания для ПММА.
Важно, чтобы на слои устройства было нанесено соответствующее количество растворителя, так как слишком большое количество растворителя может привести к проблемам с выравниванием слоев. Диспонируйте 0,1 миллилитра растворителя на квадратный дюйм площади склеивания между очищенными слоями пластика и соедините слои вместе. Визуально осмотрите интерфейс склеивания на наличие пузырьков воздуха, которые являются распространенными и должны быть удалены как можно больше.
Если пузырьки присутствуют, сдвиньте два пластиковых слоя вдоль соединительного интерфейса так, чтобы они почти разошлись. А затем сдвиньте их вместе. Чтобы выровнять слои устройства вручную, с помощью пальцев выровняйте внешние края устройства.
Если требуется более точное выравнивание, включите L-образные угловые скобки, чтобы скрепить слои устройства вместе. Далее поместите устройство с растворителем в разогретый пресс и приложите давление 2, 300 кПа на две минуты. Используйте пинцет, чтобы безопасно извлечь горячее устройство для осмотра.
Склеивание теперь завершено. Наконец, удалите остатки жидкости в устройстве с помощью сжатого воздуха. Здесь показаны репрезентативные результаты работы пары слоев устройства до и после очистки.
Слои устройства были отфрезерованы для удаления заусенцев. На репрезентативном изображении устройства с добавленным растворителем видны пузырьки, присутствующие через поверхность склеивания, которые могут препятствовать склеиванию. И наоборот, хорошо распределенный растворитель, не содержащий пузырьков, приводит к прочным высококачественным связям.
Быстрое испарение растворителя во время нагрева может привести к образованию областей несвязанного материала вблизи свободных краев устройства, что приводит к плохому покрытию соединения, негерметичным микрофлюидным свойствам и низкой общей прочности соединения. Эти области видны в виде более светлых пятен с цветными интерференционными бахромами. Оптимизированная система сольвентного пластика обеспечивает хорошее покрытие и прочность сцепления и сводит к минимуму повреждение микроэлементов, сохраняя при этом их надлежащую герметизацию.
После освоения новая конструкция термопластичного устройства может быть изготовлена всего за два часа, если техника склеивания выполнена правильно. Помните, что работа с циклогексаном может быть опасной и должна осуществляться в вытяжном шкафу и в средствах индивидуальной защиты. После просмотра этого видео у вас будет простой и универсальный метод изготовления термопластичных микрофлюидных устройств с высококачественными связями, которые не протекают и подходят для использования в клеточных культурах, в диагностических приложениях на местах оказания медицинской помощи.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
В данной статье представлена техника связывания растворителями для изготовления термопластичных микросхем с высококачественными связями. Метод приспособлен для различных термопластичных материалов и подходит для таких приложений, как микросхемы для культивирования клеток и диагностических инструментов.