Utilizzando adesivo Patterning per costruire dispositivi microfluidici di carta 3D

Summary

Dimostriamo l'uso di adesivi aerosol fantasia per costruire dispositivi microfluidici carta 3D. Questo metodo di moduli di domanda adesivi obbligazioni semi-permanenti tra gli strati, consentendo dispositivi monouso di essere non distruttiva smontato dopo l'uso e per facilitare le strutture non planari pieghevole complesse.

Abstract

Dimostriamo l'uso di adesivi aerosol modellati per costruire dispositivi microfluidici di carta 3D sia planari che non planari. Spruzzando un adesivo aerosol attraverso uno stencil metallico, la quantità complessiva di adesivo utilizzata nell'assemblaggio di dispositivi microfluidici di carta può essere significativamente ridotta. Mostriamo su un semplice dispositivo microfluidico di carta planare a 4 strati che la tecnica di applicazione dell'adesivo ottimale e lo stile di costruzione del dispositivo dipendono fortemente dalle caratteristiche prestazionali desiderate. Aumentando moderatamente l'area complessiva di un dispositivo, è possibile ridurre drasticamente il tempo di assorbimento e aumentare le percentuali di successo del dispositivo, riducendo anche la quantità di adesivo necessaria per tenere insieme il dispositivo. Tale applicazione dell'adesivo fa sì che l'adesivo formi legami semipermanenti invece di legami permanenti tra gli strati di carta, consentendo lo smontaggio non distruttivo dei dispositivi monouso dopo l'uso. Anche i dispositivi origami 3D non planari beneficiano dei legami semipermanenti durante la piegatura, in quanto riducono la probabilità che facce non correlate possano accidentalmente unirsi tra loro. Come i dispositivi planari, le strutture non planari vedono tempi di traspirazione ridotti con l'applicazione di adesivo modellato rispetto all'adesivo applicato in modo uniforme.

Introduction

Negli ultimi anni, la carta microfluidica ha raccolto una notevole popolarità per il suo potenziale per fornire point a basso costo delle cure (POC) dispositivi diagnostici. ^1-3 dispositivi POC offrono funzionalità simili a quelle dei test di laboratorio, con sede in un formato che permette risulta essere ottenuto in tempi relativamente brevi. dispositivi POC in carta sono a basso costo, leggero e alternative facili da usare per costosi chip di microfluidica e laboratori miniaturizzati, che li rende ideali per l'utilizzo in ambienti con risorse limitate. I dispositivi microfluidici carta più comuni sono dispositivi di flusso laterali monodimensionali, ....

Protocol

1. Planar dispositivo 4-layer (strati sovrapposti) Costruzione

1. Matrici di stampa di ogni strato del dispositivo ⁹ su ogni pezzo di carta da filtro con una stampante a inchiostro solido. ^11,12 collocare ogni carta filtro su una piastra riscaldante a 170 ° C per 2 min. Questo si scioglierà l'inchiostro a base di cera e farlo penetrare completamente lo spessore della carta, formando barriere idrofobi.
   NOTA: I disegni precisi utilizzati sono disponibili come file supplementari.
2. Rimuovere la carta filtro dalla piastra e lasciarlo raffreddare a temperatura ambiente.
3. Deposito 4 ml di 5 dye mm (rosso: rosso allu....

Results

I test del dispositivo 4 strati sono stati eseguiti in una camera sigillata, proteggendoli da qualsiasi vento o brezza che potrebbe causare eccessiva evaporazione del volume del fluido depositato limitato. La maggior parte del assorbimento nei dispositivi 4-layer è negli strati intermedi del dispositivo, per cui le differenze di traspirazione velocità a causa dell'evaporazione avrebbero dovuto essere minimo. Inoltre, vi è l'assorbimento laterale minimo, con soli 13 mm tra l'ingresso e un.......

Discussion

I protocolli di cui sopra utilizzano lamiere forate come stampini per l'applicazione di adesivi aerosol per la costruzione di planare e dispositivi microfluidici carta 3D non planari. Nei dispositivi planari, questo ha il vantaggio di dispositivi che consentano di essere completamente dispiegata dopo che l'adesivo si è asciugato senza distruggere il dispositivo. In altre tecniche di costruzione adesivi a base, questo è quasi impossibile, anche se, alcuni disegni permettono parziale smontaggio distruttivo staccan.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Fotocamera	Nikon	D5100
Stampante a inchiostro solido	Xerox	ColorQube 8880
Piastra riscaldante	Torrey Pines	HS60
Camera di umidità	Electro-Tech Systems	5503-E
Adesivo spray	3M	62497749309	Super 77 (lattina da 16,75 once)
Carta da filtro	Whatman	Grado 4
Lamiera d'acciaio perforata	MetalsDepot	PS16116
Tartrazina	Sigma-Aldritch	T0388
Rosso Allura	Sigma-Aldritch	458848
Sale disodico Erioglaucina	Sigma-Aldritch	861146