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Herramientas de microfluidos se han convertido en útiles para los científicos en la investigación biológica y química. Debido a la utilización de bajo volumen, medición rápida y perfiles de flujo bien definidas, microfluídica ha ganado tracción en genómica y proteómica investigación, proyección de alto rendimiento, diagnóstico médico, la nanotecnología y unicelular Análisis1,2,3,4. Además, la flexibilidad de diseño del dispositivo de microfluidos fácilmente permite la investigación en ciencias básicas, como la investigación de la dinámica espaciotemporal de colonias bacterianas cultivadas5.
Han desarrollado muchos tipos de sistemas de inyección de fluido para proporcionar con precisión el flujo de dispositivos microfluídicos. Ejemplos de dichos sistemas de inyección son peristálticas y bombas de recirculación6, controlador de presión de sistemas7y bombas de jeringa8. Estos sistemas de inyección, incluyendo bombas de jeringa, a menudo están compuestos de componentes de ingeniería de precisión costosa. Aumento de estos sistemas con control de retroalimentación de lazo cerrado de la presión en el flujo de salida se suma al costo de estos sistemas. En respuesta, previamente hemos desarrollado un sistema de bomba de jeringa robusto y de bajo costo que utiliza retroalimentación de lazo cerrado de control para regular la presión de flujo outputted. Mediante el uso de control de presión de circuito cerrado, la necesidad de costosos componentes de ingeniería de precisión es derogadas9.
La combinación de hardware de 3D-impresión asequible y un significativo crecimiento en asociados-software de código abierto ha hecho el diseño y la fabricación de dispositivos microfluídicos cada vez más accesible a los investigadores de una variedad de disciplinas10. Sin embargo, los sistemas de fluido de transmisión a través de estos dispositivos siguen siendo caros. Para hacer frente a esta necesidad de un sistema de control de fluidos de bajo costo, se desarrolló un diseño que puede ser fabricado por los investigadores en el laboratorio, que requieren sólo un pequeño número de fases de montaje. A pesar de su montaje sencillo y de bajo costo, este sistema puede proporcionar control de flujo exacto y proporciona una alternativa a los sistemas de bomba de jeringuilla disponible en el mercado, circuito cerrado, que puede ser prohibitivo.
Aquí, ofrecemos protocolos para la construcción y uso del lazo cerrado controlado hemos desarrollado (figura 1) del sistema de la bomba de la jeringuilla. El fluido manejo del sistema se compone de una bomba de jeringa físico inspirada por un anterior estudio11, un microcontrolador y un sensor de presión piezorresistivo. Cuando montado y programado con un controlador proporcional-integral-derivado de (PID), el sistema es capaz de suministrar un flujo bien regulado, impulsado por la presión de dispositivos microfluídicos. Esto ofrece una alternativa flexible y de bajo costo para productos comerciales de alto costo, lo que permite a un más amplio grupo de investigadores a utilizar la microfluídica en su trabajo.