El uso de adhesivo Patrones para construir dispositivos de microfluidos de papel 3D

Summary

Se demuestra el uso de adhesivos de aerosol estampadas para la construcción de dispositivos de microfluidos de papel 3D. Este método de las formas de aplicación de adhesivos enlaces semipermanentes entre capas, permitiendo que los dispositivos de un solo uso para ser desmontado después de su uso y facilitar estructuras no planas de plegado complejas de forma no destructiva.

Abstract

Demostramos el uso de adhesivos en aerosol estampados para construir dispositivos microfluídicos de papel 3D planos y no planos. Al rociar un adhesivo en aerosol a través de una plantilla de metal, se puede reducir significativamente la cantidad total de adhesivo utilizado en el ensamblaje de dispositivos microfluídicos de papel. Demostramos en un simple dispositivo microfluídico de papel plano de 4 capas que la técnica óptima de aplicación de adhesivo y el estilo de construcción del dispositivo dependen en gran medida de las características de rendimiento deseadas. Al aumentar moderadamente el área total de un dispositivo, es posible disminuir drásticamente el tiempo de absorción y aumentar las tasas de éxito del dispositivo, al mismo tiempo que se reduce la cantidad de adhesivo necesario para mantener el dispositivo unido. Dicha aplicación de adhesivo también hace que el adhesivo forme uniones semipermanentes en lugar de uniones permanentes entre capas de papel, lo que permite que los dispositivos de un solo uso se desmonten de manera no destructiva después de su uso. Los dispositivos de origami 3D no planos también se benefician de las uniones semipermanentes durante el plegado, ya que reducen la probabilidad de que caras no relacionadas se peguen accidentalmente. Al igual que los dispositivos planos, las estructuras no planas ven reducidos los tiempos de absorción con la aplicación de adhesivo estampado en comparación con el adhesivo aplicado uniformemente.

Introduction

En los últimos años, la microfluídica papel ha ganado mucha popularidad por su potencial para proporcionar punto de atención de bajo costo (POC), dispositivos de diagnóstico. ^1-3 dispositivos de POC ofrecen una funcionalidad similar a las de las pruebas basadas en laboratorio en un formato que permite que los resultados sean obtenido con relativa rapidez. dispositivos de POC hechos de papel son de bajo costo, peso ligero, y las alternativas fáciles de utilizar para los chips de microfluidos caros y laboratorios miniaturizados, lo que es ideal para su uso en entornos con recursos limitados. Los dispositivos de microfluidos de papel más comunes son dispositi....

Protocol

1. planar de 4 capas de dispositivos (capas apiladas) Construcción

1. Imprimir las matrices de cada capa del dispositivo ⁹ en cada pedazo de papel de filtro utilizando una impresora de tinta sólida. ^11,12 colocar cada papel de filtro en una placa caliente a 170 ° C durante 2 min. Esto fundir la tinta a base de cera y dejar que penetre completamente el grosor del papel, formando barreras hidrofóbicas.
   NOTA: Los diseños exactos utilizados están disponibles como archivos adicionales.
2. Retire el papel de filtro de placa caliente y deje que se enfríe a temperatura ambiente.
3. Depósito 4 l de colorante 5 mM (rojo: rojo ....

Results

Las pruebas de dispositivos de 4 capas se llevaron a cabo en una cámara sellada, protegiéndolos de cualquier viento o la brisa que podrían provocar la evaporación excesiva del volumen de líquido depositado limitado. La mayoría de la mecha en los dispositivos de 4 capas es en las capas medias del dispositivo, por lo que se esperaba que las diferencias de capilaridad velocidades debido a la evaporación a ser mínima. Además, no hay efecto de mecha lateral mínima, con sólo 13 mm entre la ent.......

Discussion

Los protocolos anteriores utilizan chapas perforadas como plantillas para la aplicación de adhesivos en aerosol para construir plana y los dispositivos de microfluidos de papel 3D no planas. En los dispositivos planas, esto tiene la ventaja de permitir que los dispositivos sean completamente desplegada después de que el adhesivo se haya secado sin destruir el dispositivo. En otras técnicas de construcción a base de adhesivos, esto es casi imposible, aunque, algunos diseños permiten el desmontaje destructiva parcial por .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Cámara	Nikon	D5100
Impresora de tinta sólida	Xerox	ColorQube 8880
Placa calefactora	Torrey Pines	HS60
Cámara	de humedad Electro-Tech Systems	5503-E
Adhesivo en aerosol	3M	62497749309	Super 77 (lata de 16.75 oz)
Papel de filtro	Whatman	Grado 4
Chapa de acero perforadaDepot		PS16116
Tartrazine	Sigma-Aldritch	T0388
Allura Red	Sigma-Aldritch	458848
Erioglaucina sal disódica	Sigma-Aldritch	861146