Waiting
Traitement de la connexion…

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

Bioengineering

Använda Lim Mönstring att konstruera 3D Paper Mikrofluidikanordningar

Published: April 1, 2016 doi: 10.3791/53805

Summary

Vi demonstrera användningen av mönstrade aerosol lim för att konstruera 3D pappers mikrofluidikanordningar. Denna metod för självhäftande ansökningsblanketter halvpermanenta bindningar mellan skikten, som gör det möjligt för engångsbruk för att vara icke-förstörande isär efter användning och för att underlätta vikning komplexa icke-plana strukturer.

Introduction

Under de senaste åren har papper mikrofluidik rönt stor popularitet för sin potential att ge låg kostnad vård (POC) diagnostiska anordningar. 1-3 POC enheter erbjuder funktioner liknar lab-baserade test i ett format som gör att resultaten vara erhålls relativt snabbt. POC anordningar tillverkade av papper är billiga, lätta och enkla att använda alternativ till dyra mikroflödessystem chips och miniatyriserade laboratorier, vilket gör dem idealiska för användning i resursfattiga områden. De vanligaste pappers mikrofluidikanordningar är endimensionella sido enheter flöde, men plana tredimensionella (3D) papper mikrofluidikanordningar hålla lovar att ge multiplexerade diagnostiska anordningar 4 som tar upp en mycket mindre fotavtryck än vad som skulle krävas av en 2D-enhet 5 och motsvarande använda en mindre provvolym.

Inledningsvis var plana 3D pappers mikrofluidikanordningar monteras individuellt, skikt-för-skikt with mönstrade pappersskikt alternerande med laserskurna dubbelhäftande tejp. Noggrant inriktade hål skurna i bandskiktet fylldes med cellulosapulver för att bland skikt vätsketransport. 4 Ett antal alternativa metoder därefter utvecklats, 6-9 var förbättrade olika aspekter av enheterna. I synnerhet genom att undvika lim enheter kan vikas via origami tekniker med lager som hålls samman av en yttre klämma. 8 Detta eliminerar eventuella klister inblandning i ett diagnostiskt test och gör att enheten kan vara ovikt efter användning, potentiellt tillåta ännu mindre prov volymer genom att visa resultat internt. Alternativt genom att använda en aerosol bindemedel appliceras mellan varje pappersskikt, lakan av enheter kan monteras samtidigt, utan tidsödande mönstring och inriktning av bandet. 9

Emellertid genom att applicera en aerosol lim genom en schablon, är det möjligt att få nytta avbåda dessa tekniker. Genom att spraya lim genom en schablon, är bara en bråkdel av limmet appliceras på enheten, vilket minimerar eventuella störningar med mellanskikt vätskeöverföring. Dessutom, med noggrann stencil val, ett mönster av lim kan appliceras som resulterar i halvpermanent limning, så att enheter som ska vikas efter användning, samtidigt som det ger tillräcklig mellanskikt kontakt för att tillåta vätska att sugas mellan skikten.

Slutligen, applicera aerosol lim genom en schablon underlättar byggandet av icke-plana 3D papper mikroflödessystem enheter, genom att minimera mängden lim appliceras på intilliggande ytor som kan kräva frekvent vikning och utfällning under byggtiden. 10 Dessutom användning av mönstrade lim gör enheten ska vara ovikta efter användning för mer praktisk förvaring. Icke-plan 3D papper mikrofluidikanordningar förväntas användas för uppgifter som annars skulle vara omöjligt i en plan 3D Device. Figur 1 skildrar den allmänna processflöde används för att konstruera både plana och icke-plana 3D-enheter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Planar 4-lagers Device (staplade lager) Konstruktion

  1. Utskrifts matriser av varje skikt av anordningen 9 på varje bit filterpapper med hjälp av en vaxskrivare. 11,12 Placera varje filterpapper på en värmeplatta vid 170 ° C under 2 min. Detta kommer att smälta vaxet baserat bläck och låt det helt penetrera papperets tjocklek, som bildar hydrofoba barriärer.
    OBS: De exakta mönster som används är tillgängliga som kompletterande filer.
  2. Ta bort filtret papper från värmeplatta och låt den svalna till RT.
  3. Deposit 4 pl av 5 mM färgämne (röd: Allurarött, gul: tartrazin, blå: erioglaucine dinatriumsalt, grön: 10: 1 blandning av tartrazin: erioglaucine dinatriumsalt) i varje gren (en färg per gren) av skiktet 3 (tredje skikt från toppen av den färdiga anordningen) med användning av en mikropipett.
  4. Börja med den understa skiktet. Kläm fast filterpapper mellan schablonen och ett styvt underlag, såsom en bit av planglas, med hjälp av bindemedel klipps, eller annan liknande tillfällig metod. Säkerställa att schablonen är platt mot papperet. Detta kommer att minimera eventuella sprut skuggor av schablonen på pappret.
  5. Applicera lim (se lista av material och utrustning) med en ungefär 1,33 sek (en fyra-count på 180 bpm) spraya från ca 24 cm. 9,10 Under denna tid, flyttar burken av lim över schablonen på en medelhög hastighet. För långsamt för resor över schablonen orsakar klister samlas på stencilen själv, igensättning det. Alltför snabb av resor kommer att misslyckas för att avsätta tillräckligt med bindemedel på papperet. Fyra passerar under denna tid (upp-ned-upp-ner) är tillräckliga för att förhindra sprut skuggor.
  6. Ta bort schablonen och placera nästa lager av enheten (numrerade skikt finns som kompletterande filer) ovanpå nyligen sprutade skiktet, rikta in kanterna på papperet. Tryck fast de två lagren tillsammans.
  7. Ersätta stencil och upprepa sprutprocess för varje skikt av anordningen. Ta bort stack av enheter och plats förpackningstejp över bottenskiktet. Detta förhindrar fluidläckage från anordningen. Skurna enskilda enheter från arket med användning av sax, följer kanten av det tryckta området.

2. Planar 4-lagers Device (Origami Vikta lager) Konstruktion

  1. Skriv ut skivor som innehåller alla lager av anordningen på filterpapper med hjälp av en vaxskrivare. Placera filterpapper på en värmeplatta vid 170 ° C under två minuter. Ta bort filtret papper från värmeplatta och låt den svalna till RT.
    OBS: De exakta mönster som används är tillgängliga som kompletterande filer.
  2. Deposit 4 pl av 5 mM färgämne (röd: Allurarött, gul: tartrazin, blå: erioglaucine dinatriumsalt, grön: 10: 1 blandning av tartrazin: erioglaucine dinatriumsalt) i varje gren (en färg per gren) av skiktet 3 (tredje skikt från toppen av den färdiga enheten) via mikropipett.
  3. Kläm arket enheter mellan schablonen och ett styvt underlag, såsom en bit av planglasMed hjälp av binderclips, eller annan liknande tillfällig metod. Säkerställa att schablonen är platt mot papperet.
  4. Applicera lim (se lista av material och utrustning) med en ungefär 1,33 sek (en fyra-count på 180 bpm) spraya från ca 24 cm. Fyra passerar under denna tid (upp-ned-upp-ner) är tillräckliga för att förhindra sprut skuggor.
  5. Ta bort schablonen och vända arket över. Byt stencil och spraya baksidan av papperet. Ta bladet enheter och börja vika i ett dragspel veck, som visas i figur 1. Skär varje enhet ur plåt med sax, följer kanten av det tryckta området. Placera förpackningstejp över bottenskiktet.

3. icke-plan (Origami) Device Konstruktion

  1. Utskriftsenhet (Figur 2A) på filterpapper med hjälp av en vaxskrivare och placera filterpapper på en varm platta vid 170 ° C under två minuter. Ta bort enheten från hällen och låt den svalna till RT.
    NOTERA:De exakta utformningar som används är tillgängliga som kompletterande filer.
  2. Skriv vikningsmönster (figur 2C) på skrivarpapper med hjälp av en vaxskrivare och skärs till storleken på filterpapper. Placera vikningsmönster på en värmeplatta vid 170 ° C under 2 min, för att smälta vaxet, vilket gör att mönstret för att vara synlig från båda sidor av papperet. Ta vikningsmönster från kokplatta och låt den svalna till RT.
  3. Rikta in kanterna på veck mönstret till kanterna på papper innehållande kanalmönster och fästa två bitar av papper med bindemedel klipp, eller annan liknande tillfällig metod.
  4. Spåra veck mönster med en trubbig penna, applicera tillräcklig kraft att märken visas på enheten blad, men inte så hårt att veck mönster papper sliter. Om detta sker, riskerar anordningen skadas. Precreasing orsakar papperet att lägga mycket lättare och gör det möjligt för större noggrannhet och precision i vikningen.
  5. Börja vika enheten med berg och dalveck enligt veck mönstret. När limmet har applicerats, måste hela enheten monteras mycket snabbt, så att vika enheten så mycket som möjligt innan limappliceringen är mycket hjälpsam.
  6. När enheten är vikt, veckla ut anordningen för att exponera de delar av anordningen som kräver lim. Utskurna masker (Figur 2D) som begränsar där på enheten Bindemedlet kan appliceras med användning av ett rakblad.
  7. Kläm enheten mellan schablonen och mask och en styv stomme, såsom en bit av planglas. Säkerställa att schablonen är platt mot anordningen. Applicera lim (se lista material och utrustning) med en ungefär 1,33 sek (en fyra-count på 180 bpm) spraya från ca 24 cm. Fyra passerar under denna tid (upp-ned-upp-ner) är tillräckliga för att förhindra sprut skuggor. Ta bort schablonen och vända arket över. Byt stencil och mask och spraya baksidan av papperet.
  8. Omedelbart ta bort enheten från schablonen och börja vikaanordning. När enheten är helt vikta, anbringa tryck på den adhesiva innehållande delen tills limmet har torkat.
    OBS! Torktiden för limmet är mycket känslig för omgivningens fuktighet, så på platser med låg fuktighet, falsning i en fuktreglerad kammare ger mer tid att vika anordningen.

4. Wicking Test för 4-lagers enheter

  1. Slumpmässigt välja 20 enheter, som tidigare monterats i enlighet med ovanstående protokoll. Placera enheter i ett läge skyddad från någon vind eller vindar för att minimera avdunstning. Insättning 40 | il vatten vid inloppet till varje enhet. Registrera den tid det tar för varje anordning för att ha alla sina utlopp helt fylld med färgämne.

5. Origami Wicking Jämförelse

  1. Bygga två origami påfåglar - en i enlighet med den ovanstående protokoll (avsnitt 3), och den andra utan användning av en schablon under limappliceringen.
  2. Sätt ena änden av en liten paper bly (ca 5 mm bred och 5 cm lång) i kroppen för varje påfågel.
  3. Placera båda påfåglar i en kammare hålls på en hög relativ luftfuktighet (> 90%) för att minimera avdunstningen. Placera varje ben och bly av varje påfågel i en behållare fylld med 5 mM färgämne (röd: Allurarött, gul: tartrazin, blå: erioglaucine dinatriumsalt). Record transporterande process med en digitalkamera.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

proven fyra skikt enhets utfördes i en sluten kammare, avskärmning dem från någon vind eller vindar som kan orsaka överdriven avdunstning av begränsad deponerade vätskevolymen. Majoriteten av uppsugning i fyra skikt enheter är i mellanskikten i anordningen, så skillnader i fuktspridande hastigheter på grund av avdunstning förväntades vara minimal. Dessutom, det är minimal lateral transporterande, med endast 13 mm mellan inloppet och någon enskild utlopp, vilket tyder på att variationer i veke tider är sannolikt på grund av vertikal, överföring mellanskiktsvätska. Genomsnittlig transporterande tider och träffsäkerhet för 4-lagers enheter konstruerade med olika mängder av tillämpad lim visas i tabell 1.

I staplade enheter, enhetlig vidhäftande täckning resulterade i relativt höga svarsfrekvensen som minskade som vi ökat mängden lim. Mönstrat klister CoveraGE resulterade i mycket låga svarsfrekvensen när limmet endast anbringas på en sida, men hade mycket högre träffsäkerhet och snabbare fuktspridande tider då mönstrade limmet appliceras på båda sidor. Typiska framgångar visas i figur 3A. Det finns flera möjliga förklaringar till detta observerade beteende, kan någon kombination av vilken tillämpas. Det applicerade limmet kan vara fysiskt blockerar, antingen partiellt eller fullständigt, i porerna vid ytan av papperet, vilket resulterar i en mindre effektiv kontaktyta mellan pappersskikten. Också kan limmet självt fungera som ett annat poröst substrat, så tyngre beläggningar av lim resulterar i ett tjockare klisterskikt att vätska måste sugas igenom, vilket leder till längre uppsugning gånger. Mönstring limmet, å andra sidan, skapar adhesiva 'prickar "som endast delvis täppa till kontaktytorna, vilket gör att mer fluid att sugas från pappersskikt till pappersskikt direkt, vilket minskar wicking gånger. Men detta mycket Reduction i adhesiv täckning minskar också styrkan hos den adhesiva bindningen mellan pappersskikt, vilket resulterar i minskade andelen framgångsrika när svällande fibrer och utspelas veck orsakar skikten separera nog att de inte längre är i kontakt. Genom att fördubbla storleken på gränsen runt kanalerna (ökar den totala areal enheten vid ~ 30%), träffsäkerhet för både singel- och dubbelsidiga självhäftande applikationer ökat. En jämförelse mellan de två storlekar visas i figur 4. Typiskt staplas säkring präglades av butiker som misslyckats med att helt fylla med färg, eller tog längre tid än fem minuter att fylla. Detta visas i figur 3B.

I origami vikta enheter, enhetlig vidhäftande täckning resulterade i låga svarsfrekvensen med fullständigt misslyckande resulterar vid tillämpningen av motsvarande mängd lim närvarande i de staplade, enhetlig, enkelsidiga självhäftande enheter. Mönstrade vidhäftningsskyddålder resulterade i mycket lägre framgångsrika; emellertid denna minskning kompenseras genom användning av något större enheter som hade 3 mm gränser. Typiska fel origami enhet präglades av butiker som misslyckats med att fylla med något belopp av färgämne. Dessa butiker var vackert beläget längs de två sidorna av den enhet som innehöll veck. Detta visas i figur 3C.

Massorna av lim appliceras under olika sprutmetoder visas i tabell 2. Den ovan beskrivna sprut varaktighet 1,33 sek (en fyra räkning på 180 bpm) insättningar 0,26 mg / cm 2 (torrvikt) av klister när sprutas jämnt över arket enheter, medan endast deponera 0,02 mg / cm 2 (torrvikt) när sprutas genom en stencil som var 23% öppen.

I icke-plana 3D-strukturer, enhetlig vidhäftande täckning resulterade i svårare vikning, som intilliggande ytor förtid sitter ihop. Skikten inne i strukturen kunde inte vecklas ut när limmet torkat, och försök att göra detta resulterade i strimlad papper. Mönstrat klister täckning gjort fällbara mycket lättare, eftersom varje oavsiktlig vidhäftning var lätt ogjort. När limmet torkat, kan skikten dras isär utan någon krusning eller sönderrivning av papperet. Båda metoderna för limappliceringen resulterade i anordningar som framgångsrikt dirigeras vätska längden på sina kanaler och utan blandning; Men, enheten med ett enhetligt sätt lim var märkbart långsammare. En time-lapse av denna uppsugning visas i figur 5. Wicking utfördes i en fuktreglerad kammare som hölls vid> 90% relativ fuktighet för att minimera avdunstning, såsom avdunstning ökar med minskande relativ fuktighet. På grund av de långa kanaler som finns i denna design, upp till 165 mm långa, indunstning kan avsevärt öka veke tid, även med en oändlig vätskebehållare.

innehåll "fo: keep-together.within-page =" 1 "> Figur 1
Figur 1. Enhets Fabrication Process Flow. (A) Staplade Komponentframställning. (B) Origami Komponentframställning. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 2
Figur 2. Peacock Mönster. (A) Channel mönster, där svart indikerar hydrofoba regioner. (B) Pilar anger den väg som tas av varje färgämne. Cirklarna indikerar kontaktpunkten mellan skikten och de streckade linjerna anger de vertikala vekevägar. Längden på varje kanal från dess respektive inlopp till kanten av svansen indikeras i millimeter. Kanalbredder i genomsnitt mellan två och3 mm i svansregionen. (C) vikningsmönster (modifierad från 13). Röda linjer motsvarar bergs veck i den slutliga strukturen; svarta linjer motsvarar dalen veck; blå linjer motsvarar veck som inte är vikta i den slutliga strukturen, men hjälpa till vid preliminära vikningsstegen. (D) Masker placerade mellan origami enheten och metall schablonen under limappliceringen, där de vita delarna tas bort. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 3
Figur 3. Typiska framgångar och misslyckanden (A) Karaktäristisk framgång -. Alla uttag helt fylld med färg. (B) Typiskt staplas fel - butiker som misslyckades hade någon uppenbar pattern i deras distribution. (C) Typisk origami fel - alla uttag som misslyckats med att fylla var belägna längs längst till vänster eller längst till höger kolumn, närmast veck. Alla skal barer är 5 mm. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 4
Figur 4. Enhetsstorlek Jämförelse. (A) mindre enhet (1,6 mm gränsen). (B) Större anordning (3 mm gränsen). Alla skal barer är 5 mm. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 5
figur 5. Time Lapse Origami Peacock vänster. Enhetlig klister täckning. Till höger:. Mönstrat klister täckning Klicka här för att se en större version av denna siffra.

anordning Style Adhesive Type (Längd / Border / Sides) Genomsnittlig ± SD (sek) Framgång
Origami Uniform (1,33 sek / 1,6 mm / Double) 44 ± 14 45%
Uniform (0,67 sek / 1,6 mm / Double) 0 ± 0 0%
Mönstrad (1,33 sek / 1,6 mm / Double) 41 ± 13 15%
Mönstrad (1,33 sek / 3 mm / Double) 64 ± 50 40%
staplade Uniform (1,33 sek / 1,6 mm / Single) 152 ± 66 80%
Uniform (1,33 sek / 1,6 mm / Double) 119 ± 68 60%
Mönstrad (1,33 sek / 1,6 mm / Single) 164 ± 75 25%
Mönstrad (1,33 sek / 1,6 mm / Double) 81 ± 25 80%
Mönstrad (1,33 sek / 3 mm / Single) 116 ± 63 85%
Mönstrad (1,33 sek / 3 mm / Double) 80 ± 55 100%

Tabell 1. Fyra Layer Device Performance. Average transporterande tid och träffsäkerhet för olika självhäftande användningsförhållanden. N = 20.

adhesiv Täckning Spray Varaktighet (sek) Genomsnittlig vikt ± SD (mg / cm)
Enhetlig 1,33 0,26 ± 0,05
Enhetlig 0,67 0,14 ± 0,03
Mönstrad 1,33 0,02 ± 0,01
Ingen 0 -0,01 ± 0

Tabell 2. Applied Adhesive Belopp. Genomsnittlig lim tjocklek (torrvikt) appliceras över en 9x9 cm kvadrat under olika sprutförhållanden. N = 10.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ovanstående protokoll använder perforerade metallplåtar som schabloner för att applicera aerosol lim för att konstruera plana och icke-plana 3D papper mikrofluidikanordningar. I plana enheter, har detta fördelen att anordningar för att vara helt ovikt efter att limmet har torkat utan att förstöra enheten. I andra lim baserat byggteknik, är detta nästan omöjligt, även om vissa konstruktioner möjliggör partiell destruktiv demontering av unpeeling två halvor hålls samman med en flyttbar självhäftande. 14 bindemedels konstruktion medger enheter som ska vikas efter användning, men kräver anpassade klämmor eller höljen för varje enhet. 8

I enheter med i huvudsak i sidled transporterande, lim kan betydligt långsam uppsugning. Genom mönstring limmet, kan mängden lim appliceras på de kapillärt uppsugande regionerna minskas avsevärt, vilket begränsar varje potentiell uppsugning störningar. Enheter med övervägande vertikal uppsugningockså uppvisar liknande långsam uppsugning orsakas av lim, men i mycket mindre utsträckning. Utformning av en stencil som helt blockerar alla transporterande regioner, vilket begränsar limapplicering till hydrofoba regioner endast kan eliminera eventuella fuktspridande störningar, men kan också tillföra betydande justering tid till byggprocessen.

I icke-plana anordningar, lindrar det mönstrade limmet dramatiskt vikning, som den mängd lim som appliceras på papperet minskas, vilket gör vikning betydligt enklare än med en likformigt anbringas klisterskikt. Papper helt täckt i lim är mycket svårare att vika när någon tillfällig kontakt mellan olika områden av papperet orsakar adhesion som måste göras ogjort innan du fortsätter.

För plana 3D skiktade enheter som har ett stort spridningsområde i förhållande till den hydrofoba området, origami vikning parat med en aerosol lim är sannolikt inte den optimala konstruktionen technique på grund av det adhesiva oförmåga att hålla vätta pappersskikt tillsammans medan övervinna tendensen hos vecken att utvecklas. Enheter med motiv som innehåller tillräckliga hydrofoba gränser kommer att öka andelen framgångsrika origami vikta enheter. Med hjälp av ett starkare band-styrka lim kan också hjälpa till att lösa det här problemet, förhindrar vatten från att försvaga pappers limfogen.

Staplade lager enheter övergripande utförs bättre, eftersom de saknar veck, som tenderar att vika enheten. Vidare har användningen av en schablon under limappliceringen minskar den totala mängden av applicerat lim, vilket dramatiskt minskar den tid som krävs för vätska att sugas mellan skikten.

Vid utformning av icke-plana 3D papper mikrofluidikanordningar, finns det ett antal frågor att överväga. Det är viktigt att jämföra veck mönstret av det vikta enheten till utformningen av kanalerna, som att placera kanaler längs ett veck kommer att tvinga veck öppet vid vatten imbibition, på grund av svullnad cellulosafibrer. Beroende på utformningen av den specifika anordningen, fast, detta kan eller kan inte vara önskvärt beteende. Lagringsenhet vid omgivningsförhållanden är inte gynnsam för enhet livskraft, 10 sålunda långtidslagring under torr luft rekommenderas för att förhindra limfogen mellan skikten från försvagning.

Såsom tidigare noterats av Lewis et al., 9 användningen av aerosolbehållare lim tillhandahålla ett effektivt sätt att snabbt producera stora mängder av 3D pappers mikrofluidikanordningar. Genom mönstring sådana bindemedel, kan nya enheter vara snabbare utvecklats som utnyttjar att kunna vikas ut efter användning.

Vidare möjliggör mönstring konstruktion och utveckling av icke-plan 3D papper mikrofluidikanordningar. Sådana produkter förväntas kunna ge funktionalitet som inte tidigare fanns i plana pappers mikrofluidik, såsom integrerad aktivering och avkänning. Till exempel kan aktivering varauppnås genom att skapa ett dubbelskikt från en vattenreaktiv polymerfilm 15 och ett mönstrat papperssubstrat. I en anordning konstruerad av ett sådant dubbelskikt, skulle aktivering genereras när vatten vekar längs enhetens kanaler och interagerar med filmen. När filmen torkar, skulle anordningen återgå till sin ursprungliga konfiguration och lämnar den redo att användas igen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har ingenting att lämna ut.

Acknowledgments

Detta arbete stöds av en fond från Bourns College of Engineering vid University of California, Riverside. BK fick ett stipendium från Lung-Wen Tsai Memorial Award i mekanisk konstruktion.

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

Bioengineering Paper mikrofluidik icke-plana origami aerosol lim tredimensionell stencil mönstring
Använda Lim Mönstring att konstruera 3D Paper Mikrofluidikanordningar
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