ייצור והפעלה של Acoustofluidic התקנים התומכים גלים אקוסטיים המתמדת בכמות גדולה עבור Sheathless התמקדות של חלקיקים

המטרה הכוללת של גישת ייצור זו היא ליצור מכשיר אקוסטופלואידית רב-תכליתי וחזק למניפולציה של חלקיקים קולואידים בגודל מיקרון בצורה נטולת מגע באמצעות גלים עומדים אקוסטיים בתפזורת. המטרה שלנו היא להדגים גישה פשוטה על ידי הצגת כיצד לייצר כלים אקוסטופלואידיים התומכים בגלים עומדים אקוסטיים בתפזורת באמצעות ציוד ונהלים סטנדרטיים בתקווה להפוך את הטכנולוגיה השימושית הזו לנגישה יותר. יתרון מרכזי של אקוסטופלואידיקה הוא שהיא מציעה דרך פשוטה להתמקד במהירות או להפריד ישויות מיקרוסקופיות שיש לה השלכות רחבות על ציטומטריה על השבב ומיון תאים.

טכנולוגיה זו מציעה את היכולת לסדר חלקיקים במגוון קצבי זרימה בצורה עדינה ומבחינה, והכל בפלטפורמה ממוזערת נוחה. במתקן חדר נקי הניחו פרוסת סיליקון מלוטשת נקייה בגודל שישה אינץ' על ציפוי ספין מלוטש כלפי מעלה. הפקידו פוטו-רזיסט חיובי ישירות על מרכז הפרוסה על ידי מזיגה בזהירות עד שהפוטו-התנגדות מכסה את רוב הפרוסות

לאחר מכן, סובב את הדגימה כדי לייצר שכבה אחידה של התנגדות לאור. בסיום, שחרר את הוואקום על הצ'אק והשתמש בפינצטה של פרוסות כדי לאחזר את הוופל. לאחר מכן, הניחו את הוופל על צלחת חמה ואופים רכה למשך הזמן שצוין על ידי ספק הפוטו-רזיסט.

בזמן שהפוטו-רזיסט אופה, טען מסכת צילום, כמו זו המוצגת כאן, לתוך המחזיק של קשת היישור של המסכה. לאחר מכן, טען את הוופל וחשוף אותו באור UV למינון אנרגיה שצוין על ידי ספק הפוטו-רזיסט. לאחר מכן, הסר את הוופל המצולם מהמחזיק והנח אותו בתמיסה של המפתח המתאים לו.

לאחר שתסיים, הסר את הוופל מהמפתח, שטוף אותו בזרם קבוע של מים נטולי יונים וייבש אותו בחנקן. טען את הוופל בדוגמת פוטו לתוך תא של מכשיר תחריט יונים תגובתי עמוק וחרוט את התעלות הנוזליות לתוך הפרוסה לעומק הרצוי בהתאם להליכי תחריט סטנדרטיים. לאחר השלמת תהליך התחריט, פרקו את הדגימה מהתא והניחו אותה בכוס גדולה המכילה תמיסת מסיר פוטורסיסט.

ודא שהרקיק שקוע בתמיסה ותן לו להשרות במשך שעה בחום של 65 מעלות צלזיוס. מוציאים את הוופל מהכוס ושוטפים אותו בזרמים מתחלפים של אצטון ואלכוהול איזופרופיל. לאחר מכן, יבש את הוופל בחנקן.

במכסה מנוע מאוורר היטב המאושר לשימוש בחומצה, הכינו תמיסת פיראנה בכוס גדולה ונקייה על ידי הוספת 30% מי חמצן לחומצה גופרתית ביחס של אחד לשלוש. טבלו את פרוסת היונים החרוטה בתמיסת פיראנה כשהתכונות החרוטות פונות כלפי מעלה והשאירו אותה למשך חמש דקות. לאחר מכן הסר את הוופל ושטוף אותו היטב במים נטולי יונים.

טבלו מחדש את הוופל בתמיסת פיראנה למשך שתי דקות נוספות ולאחר מכן שטפו אותו שוב בכמויות גדולות של מים נטולי יונים. במכסה מנוע נפרד ומאוורר היטב המוקדש לשימוש בממסים, שטפו את הוופל בזרם קבוע של אצטון ואחריו זרם קבוע של מתנול ולאחר מכן יבשו את הוופל בגז חנקן. בעזרת כלי סופר, חרטו קווים ישרים לתוך הוופל סביב היקף השבב המיקרופלואידי כך שהוא יהיה קטן יותר מהמידות של קטע הזכוכית המלבני עם חורים שנקדחו מראש.

הצמד בזהירות את הוופל לאורך הקווים החרוטים. שוטפים את קטע הסיליקון בזרם קבוע של אצטון ואחריו זרם קבוע של מתנול. לאחר מכן, הניחו את הוופל על צלחת חמה בחום של 95 מעלות צלזיוס למשך שתי דקות לייבוש.

לאחר מכן, הוסף בזהירות את הזכוכית הנקייה על גבי פלח הסיליקון כשהתכונות החרוטות פונות כלפי מעלה. ודא שהחורים מיושרים כהלכה. לאחר מכן, הפוך בזהירות את הקטעים תוך הקפדה על יישור החורים.

אבטח את שני הקטעים עם סרט מוליך דו צדדי כאשר מחצית מהסרט מאבטחת את הקצוות האנכיים של קטע הסיליקון והחצי השני של הסרט מאבטח את הזכוכית התלויה. לאחר מכן, הפוך שוב את הקטעים כך שקטע הזכוכית יהיה למעלה. הניחו את הקטעים על גבי לוח פלדה על פלטה חמה בטמפרטורה של 450 מעלות צלזיוס.

לאחר מכן, הוסף בזהירות לוח פלדה שני של לפחות חמישה קילוגרמים ישירות לחלק העליון של מקטעי הזכוכית והסיליקון המורכבים. לוח זה לא אמור להיות במגע עם קטע הסיליקון או הסרט המוליך. באמצעות ספק כוח במתח גבוה, חבר את הכבל החי ללוח הפלדה על גבי מקטעי הזכוכית והסיליקון המורכבים ואת הקרקע ללוח הפלדה התחתון.

סובב את כרךtage בפלטה החמה הבסיסית ל -1, 000 וולט. בדוק את המתח המופעל באמצעות מולטימטר על ידי לחיצה על בדיקה אחת על הצלחת התחתונה והבדיקה השנייה על הצלחת העליונה. חזור לאחר שעתיים כדי לכבות את הפלטה החמה ואת ספק הכוח DC ולהוציא את המכשיר מהלוחות המתכתיים.

מגרדים את פני הזכוכית בעזרת סכין גילוח כדי להסיר כל לכלוך שנוצר על ידי ההדבקה האנודית ולאחר מכן נקו את פני הזכוכית באצטון. לאחר מכן, הכינו יריעת פולידימתילסילוקסן בעובי של כחמישה מילימטרים על ידי חיתוך למספר לוחות מרובעים קטנים בגודל של כ -10 מילימטרים על 10 מילימטרים. השתמש באגרוף ביופסיה של 3 מ"מ כדי לחתוך חור אחד במרכז כל לוח.

לאחר מכן, הדביקו את הלוחות ישירות על גבי החורים במצע הזכוכית באמצעות אפוקסי. הלחמו שני חוטים לשני האזורים המוליכים במתמר. הדבק בזהירות את מתמר טיטנאט העופרת לקטע הסיליקון בצד האחורי של המכשיר המרוכז מתחת למיקרו-ערוץ.

לבסוף, הכנס את צינור הסיליקון דרך החורים בלוחות הפולידימתילסילוקסן והוסף דבק נוסף סביב הלוחות והצינורות כדי לאבטח אותם במקומם. התקן את המכשיר בצורה מאובטחת על במת מיקרוסקופ כשהמיקרו-ערוץ נמצא ישירות מתחת למטרה. היזהר שהמתמר לא ייצור מגע עם הבמה.

לאחר מכן, חבר את צינורות הסיליקון משקעי המכשיר למזרקים המאובטחים על משאבות מזרק. הנח את צינור הסיליקון המוביל לכניסת המכשיר בבקבוקון המכיל תרחיף של חרוזי פוליסטירן או תאים מעניינים. לאחר מכן, הניחו את הבקבוקון המכיל את הדגימה על צלחת ערבוב כדי לערבב אותה ברציפות על מנת להבטיח שמירה על ריכוז קבוע לאורך כל מהלך הניסוי.

חבר את המתמר לפלט מכוח ampחיים בסדרה עם מחולל פונקציות. תכנת את ההגדרות במחולל הפונקציות ופקח על הפלט באוסילוסקופ. לאחר מכן, הפעל את מחולל הפונקציות ואת מגבר הכוח כדי להתחיל להפעיל את המתמר.

לאחר מכן, הפעל את המיקרוסקופ וודא שהתעלה המיקרופלואידית נמצאת בבירור במיקוד. כמו כן, הפעל את משאבת המזרק כדי להכניס את הדגימה למכשיר. עקוב אחר הישויות הזורמות דרך המכשיר במיקרוסקופ פלואורסצנטי לאורך כל הניסוי.

כאן נעשה שימוש במשאבת מזרק כדי להחדיר לתא המיקרופלואידית תרחיף של חרוזי פוליסטירן פלואורסצנטיים ירוקים בקצב של 100 מיקרוליטר לדקה. ברגע שמתמר טיטנאט זירקונאט עופרת מופעל ומכוון לתדר של 2.366 מגה-הרץ, נוצר גל עומד באורך חצי גל לרוחב המיקרו-ערוץ הזה, שקוטרו 313 מיקרומטר. זה ממקד את זרם החרוזים לאורך צומת הלחץ.

כאשר חלקיקי הסיליקון הפלואורסצנטיים האדומים, בעלי מקדם ניגודיות אקוסטי שלילי, הוזרקו לתוך המכשיר, הם התרכזו לאורך נוגדי הלחץ. היכולת של מערכת זו למקד חלקיקים תלויה הן בקצב הזרימה והן במתחים המופעלים. ככל שהזרימה גדלה, התפלגות החלקיקים על פני המיקרו-ערוץ מתפשטת.

כמו כן, הגדלת המתחים המופעלים מגדילה את מידת מיקוד החלקיקים. לאחר הפעלתו, ניתן להשתמש במכשיר זה כדי לתפעל חלקיקים ותאים עבור מגוון בדיקות וניסויים ביולוגיים מבוססי מיקרופלואידיקה הדורשים בקרה מרחבית או זמנית עדינה. חשוב לזכור לקחת את הזמן ולהיזהר בכל שלב שכן חיפזון בכל שלב עלול להכניס פגמים במכשיר הסופי.

לאחר סיום המכשיר ניתן להשתמש בו פעמים רבות כל עוד ניתן טיפול נאות לניקוי המכשיר בין שימושים עם חומרי ניקוי מתאימים ומאגרי כביסה. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לייצר מכשיר אקוסטופלואידי, המורכב מסיליקון וזכוכית התומכים בגלים עומדים אקוסטיים בתפזורת. אנא זכור שאתה עובד עם כימיקלים חזקים, כגון תערובת פיראנה, שעלולים להיות מסוכנים ביותר אם מטפלים בהם בצורה גרועה.

אנא נקוט בזהירות נאותה בעת הטיפול בנוזלים אלה כדי להבטיח תרגול כימי בטוח לכל עבודות הייצור שלך.