Waiting
Elaborazione accesso...

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

Bioengineering

С помощью клея паттернирования Построить 3D бумаги микрожидком устройств

Published: April 1, 2016 doi: 10.3791/53805

Summary

Демонстрируется применение узорных аэрозольных клеев для создания 3D-бумажных микрожидкостных устройств. Этот метод клеевых форм применения полупостоянными связи между слоями, что позволяет одноразовые устройства, чтобы быть неразрушающим разобраны после использования и для облегчения складывания сложных непланарные структур.

Introduction

В последние годы бумага микрофлюидики собрала значительную популярность своего потенциала , чтобы обеспечить недорогую пункт медицинской помощи (ПСУ) диагностических устройств. 1-3 РОС устройства предлагают функциональные возможности, аналогичные лабораторных тестов на основе в формате , который позволяет результаты быть получен сравнительно быстро. РОС устройства, изготовленные из бумаги являются недорогими, легкий и простой в использовании альтернативы дорогим микрофлюидальных микросхем и миниатюрных лабораторий, что делает их идеальными для использования в условиях ограниченных ресурсов. Микрожидкостных устройства наиболее распространенной бумаги являются одномерными боковые устройства потока, но плоская трехмерная (3D) бумага микрофлюидальные устройства держать обещают обеспечить уплотненные диагностических устройств 4 , которые занимают гораздо меньше места , чем требовалось бы с помощью 2D - устройства 5 и соответственно использовать меньший объем образца.

Первоначально плоская 3D бумажные микрофлюидальные устройства были собраны индивидуально, слой за слоем Wiго узорной бумажных слоев, чередующихся с лазерной резкой двухсторонней ленты. Тщательно выровненные отверстия вырезать в слое ленты были заполнены целлюлозного порошка , чтобы обеспечить межуровневого перенос жидкости. Впоследствии были разработаны 4 ряд альтернативных методов, 6-9 каждый , улучшающие различные аспекты устройств. В частности, сторонясь клеи, устройства могут быть сложены с помощью методов оригами со слоями , скрепленных с помощью внешнего зажима. 8 Это исключает возможные помехи клейкую в качестве диагностического теста и позволяет устройству быть развернут после использования, что потенциально позволяет еще меньшую выборку объемы путем отображения результатов внутри страны. В качестве альтернативы, с помощью аэрозольного клей , нанесенный между каждым слоем бумаги, листы устройств могут быть собраны одновременно, без затрат времени кучность и выравнивание ленты. 9

Тем не менее, путем нанесения клея аэрозольную через трафарет, можно получить выгоду отоба из этих методов. Путем распыления клея через трафарет, только часть клея применяется к устройству, сводя к минимуму возможные помехи при передаче прослойка жидкости. Кроме того, при тщательном выборе трафарета, картина клей может быть нанесен, что приводит к полупостоянного склеиванием, позволяя устройствам разгибания после использования, обеспечивая при этом достаточный контакт межслойной, чтобы позволить жидкости фитиль между слоями.

И, наконец, применяя аэрозольные клеи через трафарет облегчает конструкцию неплоских 3D бумажных микрофлюидальных устройств, путем сведения к минимуму количества адгезива , нанесенного на смежных граней , которые могут потребовать частого складывания и раскладывания во время строительства. 10 Кроме того, использование узорчатого клея позволяет устройству быть разгибания после использования для более удобного хранения. Непланарной 3D устройства бумаги микрофлюидальные, как ожидается, будут использоваться для задач, которые иначе были бы невозможны в плоском 3D Девичае. На рисунке 1 изображен общий поток процесса , используемого для построения как плоские , так и непланарные 3D - устройства.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Planar 4-слойный Устройство (Stacked Layers) Строительство

  1. Печать массивов каждого слоя устройства 9 на каждый кусочек фильтровальной бумаги с использованием твердого чернил принтера. 11,12 Место каждый бумажный фильтр на плитке при 170 ° С в течение 2 мин. Это будет растопить воск на основе чернил и позволяют ему полностью проникать в толщину бумаги, образуя гидрофобные барьеры.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Точные конструкции, используемые доступны в качестве дополнительных файлов.
  2. Удалите фильтровальную бумагу из конфорки и дайте ему остыть до комнатной температуры.
  3. Депозит 4 мкл 5 мМ красителя (красный: Allura красный, желтый: тартразин, синий: erioglaucine динатриевая соль, зеленый: 10: 1 смесь тартразин: erioglaucine динатриевой соли) в каждой отрасли (один цвет в каждой ветви) слоя 3 (третий слой из верхней части устройства завершенного) с помощью микропипетки.
  4. Начнем с самой нижней слоем. Хомут фильтровальную бумагу между трафаретом и жесткой подложкой, такой как кусок листового стекла, с использованием связующего клипs, или другой подобный временный метод. Убедитесь, что трафарет прилегать к бумаге. Это позволит свести к минимуму любые аэрозольные тени, отбрасываемые трафарет на бумагу.
  5. Нанесите клей (см перечень материалов и оборудования) с примерно 1,33 сек (четыре счета на 180 ударов в минуту) спрей от около 24 см. 9,10 В течение этого времени, переместите банку клея через трафарет в среднем темпе. Слишком медленно путешествий по трафарету заставит клей накапливаться на самом трафарете, засорение его. Слишком быстрое поездки будет не в состоянии внести достаточное количество клея на бумаге. Четыре проходит в это время (вверх-вниз-вверх-вниз) достаточны для предотвращения распыления тени.
  6. Удалите трафарет и поместить следующий слой устройства (пронумерованные слои доступны в виде дополнительных файлов) поверх свеже напыленного слоя, выравнивания краев бумаги. Плотно прижмите два слоя вместе.
  7. Заменить трафарет и повторите процесс распыления для каждого слоя устройства. Удалить ГНАск устройств и место упаковочной ленты через нижний слой. Это предотвращает утечку жидкости из устройства. Срезанные отдельные устройства от листа с помощью ножниц, следуя краю печатной области.

2. Planar 4-слойный устройства (Origami Сложенные Слои) Строительство

  1. Печать листы, содержащие все слои устройства на фильтровальную бумагу с использованием твердого чернил принтера. Поместите фильтровальную бумагу на плитке при 170 ° С в течение 2 мин. Удалите фильтровальную бумагу из конфорки и дайте ему остыть до комнатной температуры.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Точные конструкции, используемые доступны в качестве дополнительных файлов.
  2. Депозит 4 мкл 5 мМ красителя (красный: Allura красный, желтый: тартразин, синий: erioglaucine динатриевая соль, зеленый: 10: 1 смесь тартразин: erioglaucine динатриевой соли) в каждой отрасли (один цвет в каждой ветви) слоя 3 (третий слой из верхней части устройства завершенного) через микропипетки.
  3. Закрепить лист устройств между трафаретом и жесткой подложкой, такой как кусок листового стекла, Используя binderclips или другой подобный временный метод. Убедитесь, что трафарет прилегать к бумаге.
  4. Нанесите клей (см перечень материалов и оборудования) с примерно 1,33 сек (четыре счета на 180 ударов в минуту) спрей от около 24 см. Четыре проходит в это время (вверх-вниз-вверх-вниз) достаточны для предотвращения распыления тени.
  5. Удалите трафарет и поверните лист сверх. Заменить трафарет и распыляют обратной стороне бумаги. Извлеките лист , устройств и начать складывания в гармошку складкой, как изображено на рисунке 1. Обрежьте каждое устройство из листа с помощью ножниц, следуя краю печатной области. Поместите упаковочную ленту через нижний слой.

3. непланарной (Origami) Устройство Строительство

  1. Устройство печати (фиг.2А) на фильтровальную бумагу с использованием твердого чернил принтера и поместить фильтровальную бумагу на горячей плите при температуре 170 ° С в течение 2 мин. Удалить устройство из конфорки и дайте ему остыть до комнатной температуры.
    ЗАМЕТКА:Точные конструкции, используемые доступны в качестве дополнительных файлов.
  2. Печать складка шаблон (рисунок 2С) на бумагу принтера с использованием твердого чернил принтера и сократить до размеров фильтровальной бумаги. Поместите фальцевальный рисунок на плитке при 170 ° С в течение 2 мин, чтобы расплавить воск, в результате чего образец быть виден с обеих сторон бумаги. Удалить из складок шаблон конфорки и дайте ему остыть до комнатной температуры.
  3. Совместите края рисунка складок к краям бумаги, содержащей образцы канала и прикрепить два листа бумаги, используя зажимы или другой подобный временный метод.
  4. Проследите шаблон сгиба тупым пером, применяя достаточно силы, которые появляются метки на листе устройства, но не так сильно, что складка выкройки рипы. Если это происходит, то устройство рискует быть поврежден. Precreasing заставляет бумагу сложить намного легче и позволяет добиться большей точности и точности фальцовки.
  5. Начните складывать устройство с горы и долиныскладки в соответствии с рисунком складок. После того, как клей был применен, все устройство должно быть собран очень быстро, так что складывание устройство в максимально возможной степени перед нанесением клея может быть очень полезным.
  6. После того как устройство сложено, разворачивают устройство разоблачить участков устройства, которые требуют клей. Вырежьте маски (рис 2D) , которые ограничивают где на клее устройства могут быть применены, используя лезвие бритвы.
  7. Закрепить устройство между трафаретом и маской и жесткой подложкой, такой как кусок листового стекла. Убедитесь, что трафарет плотно прилегает к устройству. Нанесите клей (список материалов и оборудования) с примерно 1,33 сек (четыре счета на 180 ударов в минуту) спрей от около 24 см. Четыре проходит в это время (вверх-вниз-вверх-вниз) достаточны для предотвращения распыления тени. Удалите трафарет и поверните лист сверх. Заменить трафарет и маску и спрей обратной стороне бумаги.
  8. Немедленно удалите устройство из трафарета и начать складыванияустройство. После того, как устройство полностью сложена, оказать давление на клей, содержащий часть, пока клей не высохнет.
    Примечание: Время высыхания клея очень чувствителен к влажности окружающей среды, так что в местах с низкой влажностью, складывающиеся в контролируемой камере влажности позволяет больше времени, чтобы сложить устройство.

4. Тест Влагоотведение для 4-слойных устройств

  1. Случайным образом выбрать 20 устройств, которые ранее были собраны в соответствии с приведенными выше протоколами. Место устройства в месте защищены от любого ветра или бриза, чтобы свести к минимуму испарение. Депозит 40 мкл воды на входе каждого устройства. Регистрируют время, необходимое для каждого устройства, чтобы иметь все его выходы полностью заполнены красителем.

5. Оригами Влагоотведение Сравнение

  1. Построить два оригами павлинов - один в соответствии с вышеуказанным протоколом (раздел 3), а другой без использования трафарета во время нанесения клея.
  2. Вставьте один конец небольшого ркабан свинца в теле каждого павлина (приблизительно 5 шириной 5 см длиной мм).
  3. Поместите оба павлинов в камере при высокой относительной влажности (> 90%), чтобы свести к минимуму испарение. Поместите каждую ногу и ведущую роль каждого павлина в емкость, заполненную 5 мМ красителя (красный: Allura красный, желтый: тартразин, синий: erioglaucine динатриевой соли). Запись процесс впитывания с помощью цифровой камеры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Испытания устройства 4-слойные были выполнены в герметичной камере, ограждая их от любого ветра или бриза, которые могут вызвать чрезмерное испарение ограниченного объема осажденного жидкости. Большинство впитывающей в устройствах 4-слоя в средних слоях устройства, так что различия в скорости впитывания из-за испарения, как ожидается, будет минимальным. Кроме того, существует минимальный боковой капиллярное, только 13 мм между входом и выходом любого отдельного, предполагая, что изменения в капиллярных раза, вероятно, из-за вертикальной, передачи прослойка жидкости. Среднее время Впитываемость и показатели успеха для устройств 4-слоя , построенных с различными количествами нанесенного клея, приведены в таблице 1.

В сложенных устройств, равномерное покрытие клея приводит к относительно высоким уровнем успеха, которые снизились, как мы увеличили количество клея. Узором клей CoveraGE привело к очень низким уровнем успеха, когда клей наносился только на одну сторону, но имели гораздо более высокие показатели успеха и раз быстрее Влагоотведение, когда узорной клей наносят на обе стороны. Типичные успехи представлены на фигуре 3А. Есть несколько возможных объяснений этого наблюдаемого поведения, любая комбинация которых может быть применимо. Применяемый клей может быть физически блокирование, либо частично, либо полностью, поры на поверхности бумаги, что приводит к меньшей эффективной площади контакта между слоями бумаги. Кроме того, сам клей может выступать в качестве другого пористой подложки, так что более тяжелые покрытия из клейкого результате более толстым клеевым слоем, который жидкость должна впитывать через, что приводит к более затекания раз. Паттернирования клей, с другой стороны, создает адгезионные »точек", которые только частично закупоривать контактных площадок, что позволяет больше жидкости к фитилю из бумажного слоя в слой бумаги непосредственно, что уменьшает затекания раза. Тем не менее, это очень REDUCния в охвате клеевой также снижает прочность клеевого соединения между слоями бумаги, что привело к снижению показателей успеха, когда отек волокон и разворачиваются складки вызывают слои, чтобы отделить достаточно того, что они больше не в контакте. При удвоении размера границы вокруг каналов (увеличение площади общего устройства на ~ 30%), процент успеха для обеих одно- и двухсторонняя клеевых приложений увеличилось. Сравнение между двумя размерами показан на рисунке 4. Типичный стек отказ устройства характеризовался массовой информации, которые не удалось полностью заполнить красителем, или заняло больше времени , чем на 5 минут , чтобы заполнить. Это изображено на фигуре 3В.

В оригами сложенном устройств, равномерное покрытие клея приводит к низкому уровню успеха с полным провалом в результате при применении эквивалентного количества клея, присутствующего в сложенных, униформы, липкая устройств. Узором клей крышкавозраст привело к значительно более низкие показатели успеха; Тем не менее, это снижение было компенсировано использованием немного большего размера устройства, которые имели 3 мм границы. Типичная неисправность устройства оригами характеризуется торговых точек, которые не удалось заполнить с любым количеством красителя. Эти выходы были расположены исключительно вдоль двух сторон устройства, которые содержали складки. Это изображено на фиг.3С.

Массы адгезива , нанесенного под разными методами распылительных приведены в таблице 2. Вышеописанный продолжительность распыления 1,33 сек (четыре счета на 180 ударов в минуту) депозиты 0,26 мг / см 2 (сухая масса) клея при распылении равномерно поперек листа устройств, в то время как только осаждения 0,02 мг / см 2 (сухая масса) при распылении через трафарет , который был 23% открытой.

В неплоских 3D структурах, равномерное покрытие клея приводит к более сложной складывания, как и смежных граней преждевременно склеились. Слои внутри структуры не может быть развернут как только клей сушат, и пытается сделать это привело к измельченной бумаги. Узором покрытие клей сделал складной гораздо проще, так как любое случайное сцепление было легко отменить. После того, как клей высушивают, слои могут быть разъединены без рыхлением или разрывания бумаги. Оба метода нанесения клея привело к устройствам, которые успешно обработал жидкость длина их каналов и без перемешивания; Тем не менее, устройство с равномерно нанесенного клея был заметно медленнее. Покадровой этого капиллярного затекания показана на рисунке 5. Влагоотведение проводили в контролируемой камере влажности поддерживается на> 90% относительной влажности , чтобы свести к минимуму испарение, а испарение увеличивается с уменьшением относительной влажности. Из-за длинных каналов, присутствующих в этой конструкции, длиной до 165 мм, испарение может значительно увеличить время впитывания, даже с бесконечным резервуаром для жидкости.

Содержание "ВОК: Keep-together.within-страница =" 1 "> Рисунок 1
Рисунок 1. Устройство изготовления технологического процесса. (A) Stacked изготовление устройства. (B) изготовление Origami устройства. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

фигура 2
Рисунок 2. Павлин узоры. Рисунок (A) Канал, где черный обозначает гидрофобные участки. (B) Стрелки указывают путь , пройденный каждым красителем. Круги указывают на то точка контакта между слоями и пунктирными линиями показаны вертикальные пути впитывания. Длина каждого канала от его соответствующего входного отверстия к краю хвоста указывается в миллиметрах. ширины канала в среднем от 2 до3 мм в хвостовой области. (С) фальцевальный рисунок (модифицированный из 13). Красные линии соответствуют горных складок в конечной структуре; черные линии соответствуют долинных складками; голубые линии соответствуют складки, которые не сложенными в конечной структуре, но помочь в предварительных стадий фальцовки. (D) Маски , помещенные между устройством оригами и металлическим трафарет во время нанесения клея, где удаляются белые участки. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 3
Рисунок 3. Типичные успехи и неудачи (A) Типичный успех. - Все выходы полностью заполнены красителем. (B) Типичный стек провал - торговые точки , которые не удалось не имели никакого очевидного PATTНЭС в их распределении. (C) отказ Типичный оригами - все торговые точки , которые не заполнили располагались вдоль самой левой или правой колонке, ближе всего к складкам. Все масштабные бары 5 мм. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 4
Рисунок 4. Размер устройства сравнения. (A) Меньший устройство (1,6 мм граница). (B) Изображение большего размера устройства (3 мм границы). Все масштабные бары 5 мм. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 5
Рисунок 5, Длительная Оригами Peacock . Слева: равномерное покрытие клей. Справа:. Узорной клей покрытия Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Стиль устройства Клей Тип (Продолжительность / Border / Стороны) Среднее ± SD (сек) Шанс успеха
Оригами Равномерное (1,33 сек / 1,6 мм / Двухместный) 44 ± 14 45%
Равномерное (0,67 сек / 1,6 мм / Двухместный) 0 ± 0 0%
Узором (1,33 сек / 1,6 мм / Двухместный) 41 ± 13 15%
Узором (1,33 сек / мм 3 / Двухместный) 64 ± 50 40%
Stacked Равномерное (1,33 сек / 1,6 мм / ч-ка) 152 ± 66 80%
Равномерное (1,33 сек / 1,6 мм / Двухместный) 119 ± 68 60%
Узором (1,33 сек / 1,6 мм / ч-ка) 164 ± 75 25%
Узором (1,33 сек / 1,6 мм / Двухместный) 81 ± 25 80%
Узором (1,33 сек / 3 мм / ч-ка) 116 ± 63 85%
Узором (1,33 сек / мм 3 / Двухместный) 80 ± 55 100%

Таблица 1. Четыре уровня производительности устройства. Среднее время впитывания и успеха ставки для различных клеевых условий применения. N = 20.

Клей Покрытие Брызги Длительность (сек) Средняя масса ± SD (мг / см²)
единообразный 1,33 0,26 ± 0,05
единообразный 0,67 0,14 ± 0,03
узорный 1,33 0,02 ± 0,01
Никто 0 -0,01 ± 0

Таблица 2. Прикладной клей суммы. Средняя толщина клея (сухая масса) наносится на 9х9 см квадрат в различных условиях распыления. N = 10.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Вышеуказанные протоколы используют перфорированные металлические листы в качестве трафаретов для нанесения аэрозольные клеи для построения плоских и непланарные 3D-устройства бумаги микрожидкостных. В планарных устройств, это имеет то преимущество, что позволяет устройствам быть полностью развернут после того, как клей высохнет, не разрушив устройства. В других строительных технологий клей на основе, это практически невозможно, хотя, некоторые конструкции позволяют частичной деструктивной разборки unpeeling две половинки удерживаются вместе со съемным клеем. 14 Adhesiveless конструкция действительно позволяет устройствам разгибания после использования, но требует пользовательских зажимов или корпусов для каждого устройства. 8

В устройствах с главным образом боковой капиллярного затекания, клеи могут существенно замедлить капиллярное. По кучность клей, количество адгезива, нанесенного на впитывающее областей может быть значительно снижена, что ограничивает возможные помехи впитывания. Устройства с преимущественно вертикальной капиллярного затеканиятакже демонстрируют так же медленное затекание вызванное клеем, хотя и в значительно меньшей степени. Дизайн трафарет, который полностью блокирует все затекания регионы, ограничивающие нанесение клея на гидрофобных областей только, может устранить любые потенциальные помехи впитывания, но может также добавить значительное время выравнивания в процессе строительства.

В неплоских устройствах, то узорной клей значительно облегчает складывания, как количество клея, который наносится на бумагу уменьшается, что делает складной значительно легче, чем с равномерно наносимые клеевым слоем. Бумага полностью покрыта клеем гораздо труднее сложить, когда любой случайный контакт между различными областями бумаги вызывает адгезию, которая должна быть отменена, прежде чем продолжить.

Для планарного 3D-устройства многослойных, имеющих большой капиллярное области по сравнению с гидрофобной области, Origami складчатости в паре с клеем аэрозоля, вероятно, не является оптимальной конструкции текNique из-за неспособности Адгезив для удержания УВЛАЖНЕННЫЙ слоев бумаги вместе, преодолевая тенденцию складках разворачиваться. Устройства с конструкциями, которые включают в себя достаточное количество гидрофобные границы увеличит вероятность успеха оригами сложенный устройств. Используя более сильный клей связи прочности также может помочь решить эту проблему, предотвращая воду от ослабления бумаги клейкие связь.

Уложив устройства слоя в целом показывают лучшие результаты, так как они не имеют складки, которые имеют тенденцию разворачиваться устройство. Кроме того, использование трафарета во время нанесения клея уменьшает общее количество адгезива, нанесенного, что значительно сокращает время, необходимое для жидкости впитывать между слоями.

При проектировании непланарные 3D-устройства бумаги микрожидкостных, существует целый ряд вопросов, которые необходимо учитывать. Важно, чтобы сравнить рисунок складок сложенного устройства на расположение каналов, как размещение каналов вдоль складки заставит складку на открытой воде imbibiции, из-за отека целлюлозных волокон. В зависимости от конструкции конкретного устройства, тем не менее, это может быть или может не быть желаемого поведения. Устройство для хранения при условиях окружающей среды не является благоприятным для жизнеспособности устройства 10 так длительное хранение при сухом воздухе рекомендуется для предотвращения адгезионной связи между слоями ослабнет.

Как было отмечено выше Льюиса и др., 9 использование аэрозольных клеев обеспечивают эффективное средство для быстрого получения больших количеств 3D бумажных микрофлюидальных устройств. По кучность адгезивов, новые устройства могут быть более быстро развивается, что воспользоваться преимуществами того, чтобы быть в состоянии разгибания после использования.

Кроме того, структурирование позволяет строительство и развитие непланарен 3D устройств микрофлюидальных бумаги. Такие устройства, как ожидается, будет в состоянии обеспечить функциональные возможности, которые ранее не нашли в плоских бумажных микрофлюидики, таких как комплексное приведения в действие и зондирования. Например, приведение в действие может бытьдостигается путем создания бислой из водной реактивной полимерной пленки 15 и узорчатой ​​подложки бумаги. В устройстве, построенном из такого бислой, приведение в действие будет генерироваться, когда вода фитилей вдоль каналов устройства и взаимодействует с пленкой. После того, как пленка высохнет, устройство вернется к своей первоначальной конфигурации, в результате чего он готов к использованию снова.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего раскрывать.

Acknowledgments

Эта работа поддерживается фондом от Bourns инженерного колледжа университета Калифорнии, Риверсайд. BK получил стипендию от премии Lung-Wen Tsai Мемориал в области машиностроительного проектирования.

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

Биоинженерия выпуск 110 Бумага микрофлюидики непланарен оригами аэрозольный клей трехмерный трафарет структурирование
С помощью клея паттернирования Построить 3D бумаги микрожидком устройств
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