Method Article

באמצעות דפוסים דבקים כדי לבנות התקני 3D נייר Microfluidic

DOI:

10.3791/53805

⸱

April 1st, 2016

 , 
1Department of Mechanical Engineering, University of California, Riverside, 2Department of Bioengineering, University of California, Riverside, 3Stem Cell Center, University of California, Riverside

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מדגימים את השימוש בדבקים אירוסול בדוגמת לבנות מכשירים microfluidic נייר 3D. שיטה זו של טפסי בקשה דבקים אג"ח חצי קבוע בין שכבות, מה שמאפשר מכשירים לשימוש חד-פעמיים להיות הלא הרסנית מפורק לאחר שימוש כדי להקל מבני nonplanar מורכבים מתקפל.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מדגימים את השימוש בדבקי אירוסול מעוצבים לבניית התקנים מיקרופלואידיים נייר תלת מימדיים מישוריים ולא מישוריים. על ידי ריסוס דבק אירוסול דרך שבלונה מתכתית, ניתן להפחית משמעותית את כמות הדבק הכוללת המשמשת להרכבת התקנים מיקרופלואידיים מנייר. אנו מראים על מכשיר מיקרופלואידי נייר מישורי פשוט בן 4 שכבות כי טכניקת יישום הדבק האופטימלית וסגנון בניית המכשיר תלויים במידה רבה במאפייני הביצועים הרצויים. על ידי הגדלה מתונה של השטח הכולל של המכשיר, ניתן להפחית באופן דרמטי את זמן הפתילה ולהגדיל את שיעורי ההצלחה של המכשיר תוך הפחתת כמות הדבק הנדרשת כדי לשמור על המכשיר יחד. יישום דבק כזה גם גורם לדבק ליצור קשרים קבועים למחצה במקום קשרים קבועים בין שכבות הנייר, מה שמאפשר לפרק מכשירים חד פעמיים בצורה לא הרסנית לאחר השימוש. התקני אוריגמי תלת מימדיים לא מישוריים נהנים גם מהקשרים הקבועים למחצה במהלך הקיפול, מכיוון שהוא מפחית את הסבירות שפנים לא קשורות עלולות להידבק בטעות זו לזו. בדומה למכשירים מישוריים, מבנים לא מישוריים רואים זמני פתילה מופחתים עם יישום דבק מעוצב לעומת דבק מיושם באופן אחיד.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בשנים האחרונות, מיקרופלואידיקה נייר צברה פופולריות רבה עבור הפוטנציאל שלה כדי לספק נקודה נמוכה עלות הטיפול (POC) מכשירים לאבחון. 1-3 מכשירי POC להציע פונקציונליות דומה לאלו של בדיקות מבוססות מעבדה במתכונת המאפשרת להציג תוצאות להיות מתקבל במהירות יחסית. התקני POC עשויים מנייר הם בעלות נמוכה, קלה משקל, וחלופות קלות לשימוש שבבי microfluidic יקר ומעבדות מיניאטורי, מה שהופך אותם אידיאליים לשימוש הגדרות משאב מוגבל. מכשירי microfluidic הנייר הנפוץ ביותר הם מכשירי זרימה לרוחב חד ממדיים, אבל מישוריים תלת ממדי (3D) נייר מכשירי microfluidic להחזיק מבטיח לספק מכשירים לאבחון מרובבים 4 שתופסים טביעת רגל קטנה בהרבה יידרש....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. התקן 4 שכבתיים מישורים (שכבות קונצנטרי) בנייה

  1. מערכי הדפס של כל שכבה של המכשיר 9 על כל פיסת נייר סינון באמצעות מדפסת דיו מוצקה. 11,12 מקום כל נייר סינון על פלטה חמה ב 170 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות. זה יהיה להמס את הדיו מבוסס השעווה ולאפשר לו לחדור בעובי מלא של נייר, ויצר מחסומים הידרופובי.
    ההערה: העיצובים המדויקים בשימוש זמינים כקבצי משלים.
  2. הסר מסנן נייר פלטה חשמלית ולאפשר לו להתקרר RT.
  3. פיקדון 4 μl של 5 מ"מ צבע....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בדיקות המכשיר 4 השכבתיות בוצעו בתא אטום, מגנה עליהם מפני כל רוח או משבים שעלולות לגרום אידוי היתר של נפח הנוזל שהופקד המוגבל. רוב הפתילה בתחום ההתקנים 4 השכבתיים הוא בשכבות ביניים של המכשיר, כך הבדלי פתילה במהירויות עקב התאדות היו צפויים להיות מינימאלי. בנוסף, יש פתילה לרוחב מינימאלית, עם רק 13 מ"מ בין הכניסה וכל שקע יחיד, דבר המצביע על כך וריאציות פעמי פתילה צפויות עקב העברה אנכית, interlayer נוזל. ממוצע פעמי פתילה ושיעורי הצלחה למכשירי 4 שכבתיים .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הפרוטוקולים מעל להשתמש גליונות מחוררים מתכתיים כמו סטנסילים להחלת דבקים אירוסול לבנות מישוריים והתקנים microfluidic נייר 3D nonplanar. במכשירים מישוריים, זה יש את היתרון של מה שמאפשר למכשירים להיות פרשים לחלוטין לאחר הדבק התייבש מבלי להרוס את המכשיר. בשנת טכניקות בנייה אחרות המבוססים דבקות, זה כמעט בלתי אפשרי, אם כי, עיצובים מסוימים מאפשרים פירוק הרסני חלקית על ידי בקילוף לשני חצאים החזיקו יחד עם דבק נשלף. 14 בניית Adhesiveless אין לאפשר להתקנים להיפתח לאחר שימוש, אך דו.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

החוקרים אין לי מה לחשוף.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכת על ידי קרן ממנהל Bourns המכללה האקדמית להנדסה של אוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד. BK קבל מלגה מן פרס זיכרון ריאות-וון צא תכנון מכאני.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
מצלמהNikonD5100
מדפסת דיו מוצקXeroxColorQube 8880
HotplateTorrey PinesHS60
תא לחותElectro-Tech Systems5503-E
ספריי דבק3M62497749309Super 77 (פחית 16.75 אונקיות)
נייר סינוןWhatmanGrade 4
יריעת פלדה מחוררתMetalsDepotPS16116
טרטרזיןסיגמא-אלדריץ'T0388
Allura RedSigma-Aldritch458848
מלח דיסודיום Erioglaucineסיגמא-אלדריץ'861146

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Paper Microfluidic DevicesAdhesive PatterningAerosol AdhesivePlanar DevicesNonplanar DevicesWicking TimeDevice AssemblyFluid RoutingCrease PatternSemi Permanent Bonds

Related Articles