מליטה מרככת היא שיטה פשוטה תכליתית עבור בודת מכשירי microfluidic תרמופלסטיים עם אג"ח באיכות גבוהה. אנו מתארים פרוטוקול להשיג חזק, אג"ח ברור אופטי ב PMMA והתקני microfluidic COP המשמרים פרטי microfeature, על ידי שילוב מושכל של לחץ, טמפרטורה, ממס מתאים, וגיאומטריה מכשירה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מליטה מרככת עבור ייצור של PMMA ו COP מכשירי microfluidic
במאמר זה
סיכום
תקציר
מכשירי microfluidic תרמופלסטיים מציעים יתרונות רבים על פני אלה עשויים אלסטומרים סיליקון, אך הליכים מליטים יש לפתח עבור כל תרמופלסטיים עניין. מליטה מרככת היא שיטה פשוטה תכליתית שיכול לשמש כדי לפברק מכשירים ממגוון פלסטיק. ממס מתאים מתווסף בין שתי שכבות המכשיר להיות מלוכד, ואת החום ולחץ מוחלים על המכשיר כדי להקל על המליטה. באמצעות שילוב מתאים של ממס, פלסטיק, חום, לחץ, המכשיר יכול להיות אטום עם קשר באיכות גבוהה, מאופיין כבעל כיסוי אג"ח גבוה, חוזק קשר, בהירות אופטית, עמידות לאורך זמן, ועיוות נמוכה או ניזק microfeature גֵאוֹמֶטרִיָה. אנו מתארים את הליך התקנים מליטים עשויים משני תרמופלסטיים פופולריים, פולי (מתיל-methacrylate) (PMMA), ופולימר אולפינים-סקל (COP), כמו גם מגוון רחב של שיטות כדי לאפיין את איכות האג"ח וכתוצאה מכך, ואסטרטגיות כדי Troubleshoot אג"ח באיכות נמוכה. ניתן להשתמש בשיטות אלה כדי לפתח פרוטוקולים מליטים ממס חדשים למערכות פלסטיק ממסים אחרות.
מבוא
מיקרופלואידיקה התפתחה בעשרים השנים האחרונות כטכנולוגיה גם מתאים ללמוד כימיה ופיזיקה בבית microscale 1, ועם הבטחה הגוברת לתרום משמעותית למחקר בביולוגיה 2 - 4. רוב תקני microfluidic היסטורי נעשה מתוך פולי (dimethylsiloxane) (PDMS), אלסטומר סיליקון כי הוא קל לשימוש, זול, ומציע שכפול תכונה באיכות גבוהה 5. עם זאת, PDMS יש מתועד היטב ליקויים אינה עולה בקנה אחד עם ייצור בנפח גבוה תהליכים 6,7, וככזה, חלה מגמה הולכת וגוברת של בודה מכשירים microfluidic מחומרים תרמופלסטיים, בשל הפוטנציאל שלהם לייצור המוני ובכך מסחור.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
שים לב כי כל הצעדים המתוארים להלן פותחו וביצע בסביבה לא-חדר נקי. השלבים המליטים הממס יכולים בהחלט להתבצע cleanroom, אם הוא זמין, אך הדבר אינו הכרחי.
1. הכנת שכבות המכשיר microfluidic תרמופלסטיים
- עיצוב לפברק שכבות מכשיר microfluidic מן תרמופלסטיים של בחירה, באמצעות שיטת ייצור מתאימה (למשל, micromilling 15, בלטות 16 - 18, הזרקה).
- ראייה לבדוק שכבות המכשיר על מנת להבטיח כי ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
סכמטי של ההליך המליט הממס הכללי מוצג באיור 1. הדרך הקלה ביותר כדי להעריך את איכות קשר היא לבדוק כיסוי אג"ח חזותי, מאז כיסוי אג"ח העני גלוי בקלות כאזורים של פלסטיק לא מחובר, והוא מעיד על מליטה חלשה. אזורים כאלה הם בדרך כלל בקצוות חינם ליד (למשל, בפריפריה של מכשיר, או ליד יציאות פתוחות או microchannels), וגם לעתים קרובות יכולים להופיע סביב כל חלקיקי אבק או לכלוך על הממשק המליט. כיסוי אג"ח מסכן בשל מליטה חלשה ה.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
היתכנותו של אסטרטגיות מליטה הפוטנציאל תלוי הציוד זמין. בעוד כיריים הן תופעה שכיחות יחסית ומשקולת ניתן לרכוש בזול, אסטרטגיות בלחץ גבוה תחייבנה את השימוש של עיתונות מחוממת. לדוגמא, מתכון מליטת PMMA האופטימלי שלנו דורש בלחץ גבוה כדי להתחבר עם אתנול (ראה טבלה 1), ואת הלחץ הנדרש אינו בר השגה עבור גדלי מכשיר טיפוסיים באמצעות משקולות חופשיות. לכן, אם רק פלטה חשמלית ומשקלות זמינים, PMMA יכול להיות קשור במקום עם ממס שונה (75% אצטון במים). בנוסף, שימוש בממיסים הדורשים במנדף.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
תודות
אנו מכירים תמיכה כספית מן למדעי הטבע וההנדסה מועצת המחקר של קנדה (NSERC, # 436,117-2013), האגודה לחקר הסרטן (CRS, # 20,172), מיאלומה קנדה, וגראנד אתגרים קנדה.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| COP | Zeonor | 604Z1020R080 | כדורי COP 20 ק"ג - 1020R. ניתן להשתמש במספר ספקים, אך עשויים להשפיע על מאפייני ההדבקה. |
| PMMA | McMaster Carr | 8560K173 | עובי גיליון 1.5 מ"מ עבור היישומים האופייניים שלנו. ניתן להשתמש במספר ספקים, אך עשויים להשפיע על מאפייני ההדבקה. |
| ציקלוהקסאן | סיגמא-אולדריץ' | 227048 | ציקלוהקסאן, נטול מים, 99.5%. ניתן להשתמש במספר ספקים. רעיל, דורש אדים. |
| אתנול | סיגמא-אולדריץ' | 24102 | אתנול, מוחלט, ≥ 99.8% (GC). ניתן להשתמש במספר ספקים. |
| אצטון | סיגמא-אולדריץ' | 179124 | אצטון, מגיב ACS ו-ge; 99.5%. ניתן להשתמש במספר ספקים. |
| 2-פרופנול | סיגמא-אולדריץ' | 278475-2-פרופנול, נטול מים, 99.5%. ניתן להשתמש במספר ספקים. | |
| פלטות חמות | טורי פיינס סיינטיפיק | HP60 | פלטה דיגיטלית הניתנת לתכנות מלא. ניתן להשתמש במספר ספקים. |
| משקולות חופשיות | כובע משקולת | RPG # 2 | צלחת ברזל יצוק סטנדרטית. ניתן להשתמש במספר ספקים ובמשקלים שונים. |
| מכבש מחומם | Carver | Auto CH | Auto מכבש הידראולי מחומם. ניתן להשתמש במספר ספקים. מכבש שמתאים למכסה אדים יאפשר את הגמישות הרבה ביותר (דגם זה לא). |
| מכונת כרסום CNC | Tormach | PCNC 770 | טחנת CNC 3 צירים. ניתן להשתמש במספר ספקים. |
| טחנות קצה | שונות | גדלים נדרשים שונים תלויים בעיצובים. ניתן להשתמש במספר ספקים. |
מקורות
- Beebe, D. J., Mensing, G. A., Walker, G. M. Physics and applications of microfluidics in biology. Annual Review of Biomedical Engineering. 4, 261-286 (2002).
- Situma, C., Hashimoto, M., Soper, S. a Merging microfluidics with microarray-based bioassays. Biomolecular ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
