Waiting
Traitement de la connexion…

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Ved hjelp av lim Mønstring å konstruere 3D Paper microfluidic enheter

Published: April 1, 2016 doi: 10.3791/53805

Summary

Vi demonstrerer bruk av mønstrede aerosol lim for å lage 3D papir microfluidic enheter. Denne metoden for selvklebende søknadsskjemaer semi-permanente bindinger mellom lagene, slik at engangsutstyr for å være ikke-destruktiv demonteres etter bruk, og for å lette folding komplekse ikke-plane konstruksjoner.

Introduction

I de siste årene har papir MicroFluidics fått stor popularitet for dens potensial for å gi lave kostnader point of care (POC) diagnoseutstyr. 1-3 POC enheter tilbyr funksjonalitet som ligner på de av lab-baserte tester i et format som gjør at resultatene skal være oppnås relativt raskt. POC enheter som er laget av papir er billig, lett og enkel å bruke alternativer til dyre microfluidic potetgull og miniatyriserte laboratorier, noe som gjør dem ideelle for bruk i ressursbegrensede innstillinger. De mest vanlige papir microfluidic enheter er endimensjonale laterale flyt enheter, men planar tredimensjonal (3D) papir microfluidic enheter holde lover å gi multipleksede diagnostiske enheter 4 som tar opp mye mindre plass enn hva som kreves av en 2D-enhet 5 og tilsvarende bruke et mindre prøvevolum.

I første omgang ble planar 3D papir microfluidic enheter montert individuelt, lag-på-lag with mønstret papir lagene veksler med laser-cut dobbeltsidig tape. Nøye justert hull skåret i båndlaget var fylt med cellulosepulver for å sikre inter-lags væsketransport. 4 En rekke alternative metoder ble senere utviklet, 6-9 hver forbedre ulike aspekter av enhetene. Spesielt ved eschewing lim, enhetene kan foldes via origami teknikker med lag som holdes sammen av en ekstern klemme. 8 Dette eliminerer eventuelle lim forstyrrelser i en diagnostisk test og gjør at enheten kan være utfoldet post-bruk, noe som muliggjør enda mindre utvalg volumer ved å vise resultater internt. Alternativt kan, ved hjelp av en aerosol klebemiddel påført mellom hver papirlaget, ark av enhetene kan settes sammen samtidig, uten tidkrevende mønstring og innretting av tapen. 9

Imidlertid, ved å anvende en aerosol klebemiddel gjennom en sjablong, er det mulig å få nytte avbegge disse teknikker. Ved sprøyting av limet gjennom en sjablong, er bare en brøkdel av klebemiddel påført anordningen, minimere enhver potensiell interferens med væskeoverførings mellomlag. I tillegg, med forsiktig sjablong utvalg, et mønster av klebemiddel kan brukes som resulterer i semi-permanent liming, slik at enheter som skal foldes ut etter bruk, samtidig som tilstrekkelig mellomlag kontakt for å tillate væske for å transportere mellom lagene.

Til slutt, påføring aerosol lim gjennom en sjablong letter konstruksjonen av ikke-plane 3D papir microfluidic-enheter, ved å minimalisere mengden av klebemiddel påført tilstøtende flater som kan kreve hyppig folding og utfolding under byggingen. 10 I tillegg har bruken av mønstrede klebemiddel gjør det mulig for enheten å bli utfoldet seg etter bruk for mer praktisk oppbevaring. Plane 3D papir microfluidic enheter forventes å bli brukt til oppgaver som ellers ville være umulig i en plan 3D distribusjonse. Figur 1 viser den generelle prosessflyten som brukes til å konstruere både plane og ikke-plane 3D-enheter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Planar 4-lags Device (stablet lag) Bygging

  1. Trykket av matriser av hvert lag av innretningen 9 på hvert stykke filterpapir ved anvendelse av en smeltevoksskriver. 11,12 sted hver filterpapir på en varmeplate ved 170 ° C i 2 min. Dette vil smelte voksbasert blekk og tillate den å gå tvers gjennom tykkelsen av papiret, danner hydrofobe barrierer.
    MERK: De eksakte design brukes er tilgjengelig som tilleggsfiler.
  2. Fjern filter papir fra kokeplaten og la den avkjøles til romtemperatur.
  3. Innskudd 4 ul 5 mM fargestoff (red: Allura Red, gul: tartrazine, blå: erioglaucine dinatrium salt, grønn: 10: 1 blanding av tartrazine: erioglaucine dinatrium salt) i hver gren (en farge per gren) av lag 3 (tredje lag fra toppen av den fullførte enhet) ved anvendelse av en mikropipette.
  4. Begynn med den nederste laget. Klem filterpapiret mellom sjablongen og et stivt underlag, for eksempel et stykke av plateglass, ved hjelp av bindemiddel klipss eller en annen lignende midlertidig metode. Sørg for at sjablongen er flatt mot papiret. Dette vil redusere eventuelle spray skyggene fra sjablongen på papiret.
  5. Påfør lim (se liste over materialer og utstyr) med en ca 1,33 sek (en fire-count på 180 bpm) spray fra ca 24 cm. 9,10 I løpet av denne tiden, flytte boksen med lim over sjablongen på et middels tempo. For tregt på reise over sjablongen vil føre limet å akkumulere på sjablongen selv, tilstopping det. For rask av reiser vil mislykkes i å sette inn nok lim på papiret. Fire passerer i løpet av denne tiden (opp-ned-opp-ned) er tilstrekkelig til å hindre spray skygger.
  6. Fjern sjablongen og plasser neste lag av enheten (nummererte lag er tilgjengelig som tilleggsfiler) på toppen av fersk sprayet lag, og juster kantene på papiret. Trykk fast de to lagene sammen.
  7. Bytt sjablong og gjenta sprøyting prosess for hvert lag av enheten. Fjern stack av enheter og sted pakking tape over bunnlaget. Dette hindrer væskelekkasje fra enheten. Skjær individuelle enheter fra arket med saks, etter kanten av den trykte regionen.

2. Planar 4-lags Device (Origami foldede lag) Bygging

  1. Skriv ut ark som inneholder alle lag av innretningen på filterpapir ved hjelp av en smeltevoksskriver. Plassere filterpapir på en varmeplate ved 170 ° C i 2 min. Fjern filter papir fra kokeplaten og la den avkjøles til romtemperatur.
    MERK: De eksakte design brukes er tilgjengelig som tilleggsfiler.
  2. Innskudd 4 ul 5 mM fargestoff (red: Allura Red, gul: tartrazine, blå: erioglaucine dinatrium salt, grønn: 10: 1 blanding av tartrazine: erioglaucine dinatrium salt) i hver gren (en farge per gren) av lag 3 (tredje lag fra toppen av den fullførte enhet) via mikropipette.
  3. Klem ark av enheter mellom sjablongen og et stivt underlag, for eksempel et stykke av plateglass, Ved hjelp av binderclips, eller en annen lignende midlertidig metode. Sørg for at sjablongen er flatt mot papiret.
  4. Påfør lim (se liste over materialer og utstyr) med en ca 1,33 sek (en fire-count på 180 bpm) spray fra ca 24 cm. Fire passerer i løpet av denne tiden (opp-ned-opp-ned) er tilstrekkelig til å hindre spray skygger.
  5. Fjern sjablongen og snu arket over. Bytt sjablong og spray baksiden av arket. Fjern det ark av enheter og begynner å brette inn et trekkspill fold, som vist i figur 1. Skjær hver enhet ut fra arket ved hjelp av saks, som følge av kanten av det trykte område. Plasser pakking tape over bunnlaget.

3.-plane (Origami) Device Construction

  1. Utskriftsenheten (figur 2A) på filterpapir ved anvendelse av en smeltevoksskriver og plassere filterpapir på en varm plate ved 170 ° C i 2 min. Fjern enheten fra kokeplaten og la den avkjøles til romtemperatur.
    NOTAT:Den eksakte design som brukes er tilgjengelig som tilleggsfiler.
  2. Trykk brettemønster (figur 2C) på skriverpapir ved å bruke en smeltevoksskriver og kuttet til størrelsen på filterpapiret. Plasser brettemønster på en varmeplate ved 170 ° C i 2 min, for å smelte voksen, slik at mønsteret for å være synlig fra begge sider av papiret. Fjern krøll mønster fra kokeplaten og la den avkjøles til romtemperatur.
  3. Rett inn kantene av krøll mønster til kantene på papiret inneholder kanal mønstre og fest de to delene av papiret ved hjelp av bindemiddel klipp, eller en annen lignende midlertidig metode.
  4. Spore krøll mønster med en stump pekepenn, bruke nok kraft som merker vises på enheten ark, men ikke så hardt at det press mønster papiret rives. Hvis det skjer, risikerer anordningen skades. Precreasing fører papiret til å kaste mye lettere og gir større nøyaktighet og presisjon i folding.
  5. Begynn folding enheten med fjell og dalfolder i henhold til det press mønster. Når limet er påført, må hele enheten settes sammen veldig raskt, så folding enheten så mye som mulig før limet programmet er svært nyttig.
  6. Når enheten er foldet, brette enheten for å avsløre deler av den enheten som krever lim. Skjær ut masker (figur 2D) som begrenser hvor på enheten limet kan påføres ved hjelp av et barberblad.
  7. Klem enheten mellom sjablongen og maske og en stiv backing, for eksempel et stykke plate glass. Sørg for at sjablongen er flatt mot enheten. Påfør lim (se liste materialer og utstyr) med en ca 1,33 sek (en fire-count på 180 bpm) spray fra ca 24 cm. Fire passerer i løpet av denne tiden (opp-ned-opp-ned) er tilstrekkelig til å hindre spray skygger. Fjern sjablongen og snu arket over. Bytt sjablong og maske og spray baksiden av arket.
  8. Fjern umiddelbart enheten fra sjablong og begynne å bretteenhet. Når enheten er ferdig brettet, legg press limet som inneholder delen før limet har tørket.
    MERK: Tørketiden til limet er svært følsom for luftfuktighet, så på steder med lav luftfuktighet, folding i en luftfuktighet kontrollert kammer gir mer tid til å kaste enheten.

4. Penetrerende Test for fire-lags Devices

  1. Tilfeldig velge 20 enheter, tidligere montert i henhold til ovennevnte protokoller. Plasser enheter i et sted skjermet fra alle vind eller vind for å redusere fordampning. Innskudd 40 ul vann ved innløpet til hver enhet. Spill den tiden det tar for hver enhet for å ha alle sine utsalgssteder helt fylt med fargestoff.

5. Origami fukttransporterende Sammenligning

  1. Konstruer to origami påfugler - en i henhold til ovennevnte protokoll (avsnitt 3), og den andre uten bruk av en sjablong under klebemiddelpåførings.
  2. Sett den ene enden av en liten paper bly (ca. 5 mm bredde av 5 cm lang) i kroppen av hver Peacock.
  3. Plassere begge påfugler i et kammer som holdes ved en høy relativ fuktighet (> 90%) for å minimalisere fordampning. Plasser hver etappe og leder av hver påfugl inn i en container fylt med 5 mM fargestoff (red: Allura Rød, gul: tartrazine blå: erioglaucine dinatrium salt). Record transporterende prosess med et digitalt kamera.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De fire-lags enhetstester ble utført i et lukket kammer, skjerming dem fra enhver vind eller vind som kan føre til overdreven fordampning av begrenset avsatt væskevolum. Flertallet av veke i 4-lags enheter er midt lag av enheten, slik at forskjeller i fukttransporterende hastigheter på grunn av fordampning var forventet å være minimal. I tillegg er det minimalt med sideveis veke, med bare 13 mm mellom innløp og utløp ethvert individ, noe som tyder på at variasjoner i veke tidene er sannsynlig på grunn av vertikale, intersjikt-væskeoverførings. Gjennomsnittlig wicking tider og suksessrate for 4-lags enheter konstruert med ulike mengder av anvendt lim er vist i tabell 1.

I stablet enheter, jevn limet dekning resultert i relativt høy suksessrate som redusert som vi økt mengden av limet. Mønstret lim Coverage resulterte i svært lave suksessraten når limet ble først tatt i bruk på den ene siden, men hadde mye høyere suksessrate og raskere veke tider når mønstrede lim ble brukt på begge sider. Typiske suksesser er vist i figur 3A. Det er flere mulige forklaringer på dette observert adferd, kan en hvilken som helst kombinasjon av disse være aktuelt. Det påførte klebemiddel kan være fysisk blokkering, enten delvis eller fullstendig, i porene på overflaten av papiret, noe som resulterer i en mindre effektiv kontaktflate mellom papirlagene. Dessuten kan klebemiddelet i seg selv virke som et annet porøst substrat, slik at tyngre belegg av klebemiddel resultere i en tykkere klebesjikt som væske skal suges gjennom, hvilket fører til lengre veke ganger. Mønstring av klebemiddel, på den annen side skaper klebende "prikker" som bare delvis tilstoppe kontaktområdene, slik at mer fluidum å transportere fra papirlaget til papirlaget direkte, noe som reduserer fukttransporterende tider. Men dette svært reducsjon i klebemiddeldekning også reduserer styrken av klebeforbindelsen mellom papirlagene, noe som resulterer i reduserte suksessrate når svellende fibre og utfolder bretter føre lagene for å separere nok til at de ikke lenger er i kontakt. Ved å doble størrelsen på rammen rundt kanalene (øke den samlede enheten området ved ~ 30%), suksess for både en- og to-sidige selvklebende applikasjoner økt. En sammenligning mellom de to størrelsene er vist i Figur 4. Typisk stablet feil med enheten ble preget av utsalgssteder som ikke klarte å fylle med farge, eller tok lengre enn 5 min å fylle. Dette er vist i figur 3B.

I origami foldet enheter, jevn limet dekning ga lave suksessraten med fullstendig fiasko resulterer ved anvendelse av tilsvarende mengde lim til stede i de stablet, uniform, ensidig selvklebende enheter. Mønstret limet dekseletalder resulterte i mye lavere suksessrate; men dette ble kompensert ved hjelp av litt større enheter som hadde 3 mm grenser. Typiske feil origami enheten ble preget av utsalgssteder som ikke klarte å fylle med et beløp av fargestoff. Disse uttakene ble utelukkende plassert langs de to sidene av enheten som inneholdt de bretter. Dette er vist i figur 3C.

Massene av klebemiddel påført under forskjellige sprøytemetoder er vist i tabell 2. Den ovenfor beskrevne sprøyte varighet på 1,33 sek (en fire-teller 180 bpm) innskudd 0,26 mg / cm 2 (tørrvekt) av klebemiddel når sprayet jevnt på tvers av arket av enheter, mens bare å avsette 0,02 mg / cm 2 (tørrvekt) når det sprøytes gjennom en sjablong som var 23% åpen.

I ikke-plane 3D-strukturer, jevnt klebemiddeldekning resulterte i mer vanskelig folding, som tilstøtende flater tidlig henger sammen. Lagene inne i strukturen kan ikke brettes ut når limet tørket, og prøver å gjøre det resulterte i makulert papir. Mønstret lim dekning gjort folding mye enklere, som utilsiktet vedheft var lett ugjort. Når limet tørket, kunne lagene trekkes fra hverandre uten noen rippe eller oppriving av papiret. Begge fremgangsmåter for limpåføring resulterte i enheter som med hell ført væske lengden av deres kanaler, og uten å blande; Men enheten med en ensartet måte limet var merkbart tregere. En time-lapse av denne veke er vist i figur 5. Penetrerende ble utført i en fuktighetskontrollert kammer holdes på> 90% relativ fuktighet for å minimalisere fordampning, som fordampning øker med avtagende relativ fuktighet. På grunn av de lange kanaler som er tilstede i denne utformingen, opp til 165 mm lang, fordampning i betydelig grad kan øke veke tid, selv med en uendelig fluidreservoar.

innhold "fo: keep-together.within-page =" 1 "> Figur 1
Figur 1. Enhets Fabrication Process Flow. (A) Stablet enheten fabrikasjon. (B) Origami enheten fabrikasjon. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. Peacock Patterns. (A) Kanal mønster, hvor svart indikerer hydrofobe regioner. (B) Pilene angir banen tatt av hver farge. Sirkler angir kontaktpunktet mellom sjiktene og de stiplede linjer indikerer de vertikale wicking baner. Lengden av hver kanal fra sin respektive innløp til kanten av halen er angitt i millimeter. Kanalbredder i gjennomsnitt mellom 2 og3 mm i hale regionen. (C) Crease Pattern (modifisert fra 13). Røde linjer tilsvarer fjell folder i den endelige strukturen; svarte linjer tilsvarer dalen folder; blå linjer samsvarer med folder som ikke er foldet i den endelige struktur, men hjelpe til med innledende folding trinn. (D) Masker plassert mellom origami enheten og metall sjablong under limet program, der de hvite delene er fjernet. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3. Typiske suksesser og fiaskoer (A) Typisk suksess -. Alle utsalgssteder helt fylt med fargestoff. (B) Typisk stablet feil - utsalgssteder som mislyktes hadde ingen åpenbar pattern i sin distribusjon. (C) Typisk origami feil - alle utsalgssteder som ikke klarte å fylle var plassert langs venstre mest eller høyre-kolonnen, nærmest bretter. Alle skala barer er 5 mm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 4
Figur 4. Enhetsstørrelse Sammenligning. (A) mindre enhet (1,6 mm kant). (B) Større enhet (3 mm kant). Alle skala barer er 5 mm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 5
Figur 5. Time Lapse of Origami Peacock Venstre. Uniform lim dekning. Høyre:. Mønstret lim dekning Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Enhets stil Adhesive Type (Varighet / Border / sider) Gjennomsnittlig ± SD (sek) Suksess rate
origami Uniform (1,33 sek / 1.6 mm / Double) 44 ± 14 45%
Uniform (0,67 sek / 1.6 mm / Double) 0 ± 0 0%
Mønstret (1,33 sek / 1.6 mm / Double) 41 ± 13 15%
Mønstret (1,33 sek / 3 mm / Double) 64 ± 50 40%
Stablet Uniform (1,33 sek / 1.6 mm / enkelt) 152 ± 66 80%
Uniform (1,33 sek / 1.6 mm / Double) 119 ± 68 60%
Mønstret (1,33 sek / 1.6 mm / enkelt) 164 ± 75 25%
Mønstret (1,33 sek / 1.6 mm / Double) 81 ± 25 80%
Mønstret (1,33 sek / 3 mm / enkelt) 116 ± 63 85%
Mønstret (1,33 sek / 3 mm / Double) 80 ± 55 100%

Tabell 1. Fire Layer Device Ytelse. Gjennomsnittlig transporterende tid og suksessraten for ulike klebepåføringsforholdene. N = 20.

selvklebende Dekning Spray Varighet (sek) Gjennomsnittlig Mass ± SD (mg / cm²)
Uniform 1,33 0,26 ± 0,05
Uniform 0,67 0,14 ± 0,03
mønstret 1,33 0,02 ± 0,01
Ingen 0 -0,01 ± 0

Tabell 2. Applied Lim Beløp. Gjennomsnittlig lim tykkelse (tørrvekt) brukt over en 9x9 cm firkantet under forskjellige spray forhold. N = 10.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De ovennevnte protokoller bruke perforerte metallplater som sjablonger for å bruke spray lim for å lage planar og ikke-plane 3D papir microfluidic enheter. I planar enheter, har denne fordelen av å la enhetene være helt utfoldet etter at limet har tørket uten å ødelegge enheten. Med andre lim basert konstruksjon teknikker, er dette nesten umulig, selv om noen design tillater delvis destruktiv demontering av unpeeling to halvdeler som holdes sammen med et avtagbart lim. 14 Adhesiveless konstruksjon gjør at enheten skal foldes ut etter bruk, men krever tilpassede klemmer eller hus for hver enhet. 8

I enheter med primært lateral fukttransporterende, lim kan betydelig treg wicking. Ved mønstring av klebemiddel, kan mengden av klebemiddel påført de veke regionene bli betydelig redusert, noe som begrenser eventuelle veke forstyrrelser. Enheter med overveiende vertikal sugeogså oppviser tilsvarende langsom veke forårsaket av klebemiddel, men i en mye mindre grad. Design av en sjablong som fullstendig blokkerer ut alle fukttransporterende regioner, noe som begrenser lim søknad til hydrofobe områder bare kan eliminere eventuelle fukttransporterende forstyrrelser, men kan også legge betydelig justering tid til byggeprosessen.

I ikke-plane enheter, det mønstrede klebe dramatisk forenkler folding, som mengden av klebemiddel som påføres papiret er redusert, noe som gjør folding betydelig lettere enn med en jevnt påført klebesjikt. Papir fullstendig dekket av lim er langt vanskeligere å kaste når noen tilfeldig kontakt mellom ulike områder av papiret fører heft som må omgjøres før du fortsetter.

For planar 3D multilags-enheter som har en stor fukttransporterende område i forhold til den hydrofobe området, folding origami sammen med en aerosol lim er sannsynligvis ikke den optimale konstruksjonen technique på grunn av klebemidlet manglende evne til å holde vætede papirlagene sammen mens overvinne tendensen av bretter å utfolde seg. Enheter med design som inkluderer tilstrekkelige hydrofobe grenser vil øke suksessraten av origami-brettet enheter. Ved hjelp av et sterkere bånd styrke limet kan også bidra til å løse dette problemet, hindrer vann fra å svekke papir-lim obligasjon.

Stablet lag enheter samlet seg bedre, som de mangler bretter, som har en tendens til å utfolde enheten. Videre, ved bruk av en sjablong under klebemiddelpåførings reduseres den totale mengden av klebemiddel påført, dramatisk redusere den tid som kreves for å transportere fluid mellom lagene.

I utformingen plane 3D papir microfluidic enheter, er det en rekke spørsmål for å vurdere. Det er viktig å sammenligne det press mønster av brettet enheten til utformingen av kanalene, som plasserer kanaler langs en krøll vil tvinge bretten åpent på vann imbibisjon, på grunn av svelling cellulosefibre. Avhengig av utformingen av den bestemte enheten, men dette kan eller kan ikke være ønskelig oppførsel. Anordning lagring ved omgivende betingelser er ikke gunstige for enheten levedyktighet, 10 og dermed langtidslagring under tørr luft er anbefalt for å hindre at den klebende binding mellom lagene fra svekkelse.

Som tidligere bemerket av Lewis et al., 9 bruk av aerosol klebetilveiebringe et effektivt middel for raskt å produsere store mengder av 3D papir microfluidic enheter. Ved mønstring av slike klebemidler, kan nye enheter være mer raskt utviklet som kan dra fordel av å være i stand til å foldes ut etter bruk.

Videre gjør mønster bygging og utvikling av ikke-plane 3D papir microfluidic enheter. Slike innretninger er forventet å være i stand til å tilveiebringe funksjoner som ikke tidligere er funnet i plane papir MicroFluidics, som integrert aktivering og avføling. For eksempel kan aktivering væreoppnås ved å skape et to-lags fra en vann-reaktiv polymer film 15 og en mønstret papir substrat. I en anordning konstruert fra en slik to-lags, vil aktivering bli generert når vannet veker langs enhetens kanaler og samvirker med filmen. Når filmen tørker, vil apparatet vende tilbake til sin opprinnelige konfigurasjon, slik at den er klar til å bli brukt på nytt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noe å avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet støttes av et fond fra Bourns College of Engineering ved University of California, Riverside. BK mottatt stipend fra Lung-Wen Tsai Memorial Award i Mechanical Design.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Camera Nikon D5100
Solid-ink printer Xerox ColorQube 8880
Hotplate Torrey Pines HS60
Humidity chamber Electro-Tech Systems 5503-E
Spray adhesive 3M 62497749309 Super 77 (16.75 oz can)
Filter paper Whatman Grade 4
Perforated steel sheet MetalsDepot PS16116
Tartrazine Sigma-Aldritch T0388
Allura Red Sigma-Aldritch 458848
Erioglaucine disodium salt Sigma-Aldritch 861146

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. 13, 2210-2251 (2013).
  3. Cate, D. M., Adkins, J. A., Mettakoonpitak, J., Henry, C. S. Recent developments in paper-based microfluidic devices. Anal Chem. 87, 19-41 (2015).
  4. Martinez, A. W., Phillips, S. T., Whitesides, G. M. Three-dimensional microfluidic devices fabricated in layered paper and tape. Proc Natl Acad Sci U S A. 105, 19606-19611 (2008).
  5. Fu, E., Ramsey, S. A., Kauffman, P., Lutz, B., Yager, P. Transport in two-dimensional paper networks. Microfluid Nanofluidics. 10, 29-35 (2011).
  6. Govindarajan, A. V., Ramachandran, S., Vigil, G. D., Yager, P., Bohringer, K. F. A low cost point-of-care viscous sample preparation device for molecular diagnosis in the developing world; an example of microfluidic origami. Lab Chip. 12, 174-181 (2012).
  7. Schilling, K. M., Jauregui, D., Martinez, A. W. Paper and toner three-dimensional fluidic devices: programming fluid flow to improve point-of-care diagnostics. Lab Chip. 13, 628-631 (2013).
  8. Liu, H., Crooks, R. M. Three-dimensional paper microfluidic devices assembled using the principles of origami. J Am Chem Soc. 133, 17564-17566 (2011).
  9. Lewis, G. G., DiTucci, M. J., Baker, M. S., Phillips, S. T. High throughput method for prototyping three-dimensional, paper-based microfluidic devices. Lab Chip. 12, 2630-2633 (2012).
  10. Kalish, B., Tsutsui, H. Patterned adhesive enables construction of nonplanar three-dimensional paper microfluidic circuits. Lab Chip. 14, 4354-4361 (2014).
  11. Carrilho, E., Martinez, A. W., Whitesides, G. M. Understanding wax printing: a simple micropatterning process for paper-based microfluidics. Anal Chem. 81, 7091-7095 (2009).
  12. Lu, Y., Shi, W., Jiang, L., Qin, J., Lin, B. Rapid prototyping of paper-based microfluidics with wax for low-cost, portable bioassay. Electrophoresis. 30, 1497-1500 (2009).
  13. Maekawa, J. Genuine Japanese origami. , Dover Publications, Inc.. Dover edition (2012).
  14. Schonhorn, J. E., et al. A device architecture for three-dimensional, patterned paper immunoassays. Lab Chip. 14, 4653-4658 (2014).
  15. Guan, J. J., He, H. Y., Hansford, D. J., Lee, L. J. Self-folding of three-dimensional hydrogel microstructures. J Phys Chem B. 109, 23134-23137 (2005).

Tags

Bioteknologi Papir MicroFluidics ikke-plane origami aerosol lim tredimensjonal sjablong mønster
Ved hjelp av lim Mønstring å konstruere 3D Paper microfluidic enheter
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kalish, B., Tsutsui, H. UsingMore

Kalish, B., Tsutsui, H. Using Adhesive Patterning to Construct 3D Paper Microfluidic Devices. J. Vis. Exp. (110), e53805, doi:10.3791/53805 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter