이 프로토콜은 폴리카보네이트와 실리콘 부품을 통합한 하이브리드 마이크로플루이딕 장치를 제작하기 위한 세 가지 간단한 밀봉 방법을 설명합니다. 용매 접합, 열 압축, 기계적 압축 전략을 도입함으로써, 하이브리드 마이크로플루이딕 소자용 특수 장비를 피하고 신뢰할 수 있는 저온 밀봉 기술을 가능하게 합니다.
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이 논문에서
요약
초록
실리콘과 유리와 같은 강성 기판과 열가소성 가소성을 결합한 하이브리드 마이크로유체 장치는 첨단 생물학적 응용을 가능하게 하지만, 열적 및 기계적 특성 차이로 인해 접합이 어렵습니다. 이러한 문제로 인해 기존의 고온·고압 방식은 적합하지 않아, 대체 밀봉 전략의 필요성이 촉진되고 있습니다. 여기서는 폴리카보네이트-실리콘 마이크로유체 장치에 대한 세 가지 비교적 저비용 밀봉 전략을 제시합니다: 채널 기하학을 보존하기 위한 보호 마스킹을 통한 용매 접합; 100μm 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 인터레이어를 사용한 저온 열접합층; 그리고 가스켓 역할을 하는 O-링 코드로 인한 기계적 압축 방식입니다. 각 접근법은 누수 방지 밀봉을 보장하기 위해 맞춤형 설계 및 조립 단계가 필요합니다. 이러한 전략은 전문 장비나 고가의 인프라가 필요 없기 때문에, 학술 연구실이나 자원이 제한된 환경에서 하이브리드 마이크로플루이딕 장치의 프로토타이핑에 적합합니다. 용매 접합은 견고한 폴리카보네이트-폴리카보네이트 인터페이스에서 최대 692 mmHg의 누수 저항성을 제공했으며, 가스켓 압축은 가장 재현성이 높고 시각적으로 깨끗하며 압력 강하가 최소화된 밀봉(10 mL/min에서 2 mmHg)을 제공했습니다. 반면, LDPE 접합은 채널 침입, 압력 강하 증가(196 mmHg), 박리 현상을 보였습니다.
서론
마이크로유체 시스템은 소량의 유체 부피를 제어하여 조작할 수 있게 하며, 시점 진단 1,2, 장기 온 칩 플랫폼 3,4, 센서 기술 5,6 등 생의학 응용 분야에서 필수적인 도구가 되었습니다. 응용 분야가 다양함에도 불구하고, 이 장치들은 핵심 공학적 요구사항을 공유합니다: 적절한 재료 선택, 재현 가능한 제조 전략, 그리고 지속적인 생체 적합성 7,8. 이러한 요구사항은 혈액 접촉 시스템에서 더욱 엄격해지며, 재료와 장치 구조는 혈액 적합성을 보장하고, 견고한 유체 밀봉을 형성하며, 전단 응력 및 압력 구배 9,10,11과 같은 생리학적 유동 매개변수를 유지해야 합니다.
하이브리드 마이크로유체 시스템은 열가소성 물질과 실리콘, 유리 같은 단단한 기판을 통합하여 생의학 장치의 기능을 확장합니다(보충 도표 S1)12,13,14,15,16,17. 이 방법은 기계적으로 취약하지만 매우 정밀한 실리콘 또는 유리 부품을 저비용 폴리머 하우징에 결합하여 확장 가능하고 생체 적합성 높은 설계를 가능하게 하는 혈액 접촉 응용에 특히 흥미롭습니다.18,19,20,21,22,23,24. PDMS와 열가소성 마이크로소자는 제조 간편성 덕분에 여전히 널리 사용되지만, 이들 재료는 화학 저항성, 기계적 내구성, 그리고 강직한 기능성 재료의 도입을 제한하여 하이브리드 아키텍처 개발을 촉진합니다25, 26, 27, 28. 하이브리드 장치의 장점에도 불구하고, 서로 다른 재료를 조립하는 데는 본질적인 도전 과제가 있습니다. 열팽창 및 기계적 특성의 차이는 밀봉 무결성을 저해할 수 있으며, 혈액 적합성 유지, 채널 기하학적 유지, 취성 실리콘 또는 유리 구조 손상 방지를 위해 제조 조건을 엄격히 관리해야 합니다. 따라서 하이브리드 시스템의 성공적인 구현은 적절한 제조 전략과 함께 신중한 재료 특성 선택에 달려 있습니다.
폴리카보네이트와 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 등 열가소성 재료는 기계적 강도, 생체 적합성, 비용 효율성을 제공하며, 용매 접합, 열압축, 접착제와 같은 확장 가능한 제조 전략과 호환되기 때문에 마이크로플루이딕 시스템에서 널리 사용됩니다. 12,29,30,31,32,33,34,35. 반면, 실리콘과 유리 기판은 향상된 화학 저항성과 고정밀 형상을 제공하지만, 표면 화학과 기계적 특성의 차이로 인해 열가소성 통합은 기술적으로 여전히 어렵습니다 36,37,38,39. 기존의 열압축 접착은 취성의 실리콘이나 유리 부품에 높은 압력을 가할 수 있어 균열 위험을 증가시킵니다. 또는 접착제 기반 접근법은 기계적 응력을 줄일 수 있지만, 결합 균일성에 변동성을 초래하거나 장기적인 생체 적합성에 대한 우려를 불러일으킬 수있습니다.
우리 연구실은 산소 공급기와 혈액 필터를 포함한 장기 대체 기능을 위한 혈액 접촉 장치를 개발 중입니다17,21. 이 시스템들은 폴리카보네이트 하우징을 통해 혈류 경로를 형성하고 기계적 지지를 제공하는 폴리카보네이트 하우징을 능동 기능 요소로 통합합니다 18,19,21. 이러한 플랫폼의 견고하고 확장 가능한 제작을 달성하려면 이와 다른 재료들 간의 신뢰할 수 있는 접합이 필요합니다.
이 연구는 하이브리드 폴리카보네이트-실리콘 마이크로유체 시스템에 사용되는 기존 고온 및 고압 조립 방법의 제약을 해결하기 위해 개발된 세 가지 접합 방식을 평가합니다. 이 플랫폼 설계는 마이크로플루이딕 체외막 산소 공급 장치17의 모듈러 부품 개발 노력에서 파생되었습니다. 이 장치는 기계적 안정성을 제공하는 경질 폴리카보네이트 하우징을 포함하고 있으며, 가스 교환을 촉진하는 반투과성 실리콘 막과 통합된 가공된 혈류 채널을 정의합니다. 시험 중 결합 성능을 분리하기 위해 기능성 막 대신 비다공성 실리콘 기판이 사용되었습니다.
평가된 세 가지 접합 방식은 다음과 같습니다: 1) 고온과 상당한 기계적 부하를 피하는 용매 기반 방법과 채널 형상을 보존하는 보호 마스킹 전략, 2) 폴리카보네이트 판 사이에 100 μm 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 인터레이어를 포함하는 저온 열 접합 기법, 3) 유체 채널 주위에 위치한 O-링 개스킷 코드를 이용한 기계적 밀봉 구성. 이 전략들은 실험실 연구 환경에서 하이브리드 마이크로플루이딕 장치의 신속 프로토타이핑의 실현 가능성과 신뢰성을 체계적으로 비교하였습니다. 모든 방법은 혈액 접촉 마이크로유체 시스템에 적합한 중간 수준의 작동 압력(10–700 mmHg)과 흐름 조건을 지원하면서 저온 조립을 가능하게 하도록 설계되었습니다. 다음 글은 제1저자41의 논문 한 장을 바탕으로 구성되어 있습니다.
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프로토콜
1. 장치 설계: 폴리카보네이트 하우징 개조
참고: 각 접착 전략은 폴리카보네이트 하우징에 대한 맞춤형 설계 수정이 필요했습니다. 따라서 기본 마이크로플루이딕 레이아웃은 하이브리드 장치에 다양한 접합 방식을 간단하고 효과적으로 구현할 수 있도록 조정되었습니다. 장치 설계 파일은 보충 파일 1에 제공됩니다.
- 일반 주택 설계
- 폴리카보네이트 층에 실리콘 칩을 위한 매입된 좌석과 내부 주변 트로프를 포함시켜 에폭시 접착제를 보관하도록 설계하세요.
- LDPE 본딩을 위한 설계 고려사항
- 하우징 설계에 막대 핀 구멍을 포함하여 폴리카보네이트 층과 LDPE 시트의 정확한 정렬을 가능하게 합니다.
- LDPE 층의 두께로 인해 생기는 추가 채널 높이를 고려하세요.
- 최종 LDPE 설계 특징은 다음과 같은지 확인하세요: 밀폐 표면적: ~15 cm2, 목표 채널 높이: 200 μm.
- 용매 접합을 위한 설계 고려사항
- 폴리카보네이트 층 간의 정렬을 위해 도웰 핀 구멍을 포함하세요.
- 용매 접합 후 높이 감소 가능성을 보상하기 위해 채널 높이를 조정하세요.
- 폴리카보네이트 조각 한 장의 가장자리를 움푹 들어넣어 가장자리나 선반을 만듭니다. 이로 인해 접합 면에서 용매 위킹이 촉진됩니다.
- 최종 용매 설계 특징은 다음과 같은지 확인하세요: 밀폐 표면적: ~11 cm2, 목표 채널 높이: 200 μm.
- 가스켓 압축 본딩을 위한 설계 고려사항
- 유체 채널 경로를 따르는 가스켓 코드용 가스켓 글랜드를 설계하세요. 선택한 가스켓 단면의 약 25% 압축을 달성하도록 글랜드의 치수를 조정합니다.
- 하단 폴리카보네이트 부품에 가스켓 글랜드를 포함시키고; 상단 폴리카보네이트 표면을 평평하게 설계하세요.
- 나사를 넣을 수 있도록 주변에 볼트 구멍을 추가하세요. 고르게 압축하려면 와셔나 강한 압축판을 사용하세요. 조립 시 더웰 핀 대신 볼트를 사용해 레이어 정렬을 하세요.
- 최종 개스킷 설계 특징이 다음과 같은지 확인하세요: 밀봉 표면적: ~3 cm2, 목표 채널 높이: 200 μm.
2. 장치 계층의 제작 및 준비
- 폴리카보네이트 하우징을 제작하세요.
- 적절한 방법(예: CNC 밀링)을 사용하여 설계 사양에 따라 폴리카보네이트 층을 제작하세요. 이 프로토콜을 따르기 위해 CNC 가공을 수행하여 평평한 접합면과 0.8 μm의 표면 거칠기를 얻습니다.
참고: 3D 프린팅도 평가되었으나 보잉 현상이 발생해 유효 접착 면적이 줄어들었습니다.
- 적절한 방법(예: CNC 밀링)을 사용하여 설계 사양에 따라 폴리카보네이트 층을 제작하세요. 이 프로토콜을 따르기 위해 CNC 가공을 수행하여 평평한 접합면과 0.8 μm의 표면 거칠기를 얻습니다.
- 폴리카보네이트 하우징과 실리콘 칩을 청소하세요.
- 광학 확대기로 제작된 하우징에 이물질, 버, 가공 잔여물이 있는지 점검하고 청소하세요. 부품을 이소프로필 알코올로 꼼꼼히 헹구고 실온에서 완전히 건조시키세요.
- 실리콘 칩에 결함이나 잔여물이 있는지 점검하고 청소하세요. 필요 시 이소프로필 알코올로 청소하여 입자 이물질을 제거하세요.
참고: 이 평가를 위해 추가적인 표면 준비는 포함되지 않았습니다.
- 에폭시 접착제를 준비하세요.
- 제조사 지침에 따라 2액형 에폭시를 섞으세요. 에폭시는 상온에서 부분적으로 경화되어 점도가 더 걸쭉해져 정밀 적용에 적합해집니다.
- 에폭시를 바르고 실리콘 칩을 장착하세요.
- 점성 에폭시를 디스펜싱 바늘이 장착된 주사기에 주입하세요. 칩 시트 주변 트로프에 통제된 에폭시 구슬을 발라.
- 실리콘 칩을 조심스럽게 매입된 좌석에 넣어 에폭시와 완전히 접촉하고 기포가 갇히지 않도록 하세요. 필요에 따라 추가 에폭시를 발라서 틈을 메우세요.
참고: 부분적으로 경화된 점성 에폭시를 사용하면 접착 부위를 넘어서는 넘침을 최소화합니다. 하지만 갇힌 기포는 고장 지점을 만들 수 있으니, 가스를 제거하거나 잔여 기포를 트로프 밖으로 내보내는 것을 고려하세요.
- 1차 결합을 치료하세요.
- 조립체를 실온 또는 저열(<40 °C)에서 경화시키세요.
참고: 폴리카보네이트는 유리 전이도가 낮은 150 °C를 가지고 있어 휘거나 휘어질 수 있으므로 과도한 가열을 피해야 합니다.
- 조립체를 실온 또는 저열(<40 °C)에서 경화시키세요.
- 잔여 틈새를 막으세요.
- 신선한 에폭시 배치를 준비해 얇은 바늘(27–30G 바늘)이 장착된 주사기에 넣습니다. 실리콘과 폴리카보네이트 하우징 사이의 둘레 이음새를 따라 얇은 에폭시 구슬을 발라서 균열을 에폭시가 메우게 하세요. 추가 취급 전에 실란트 에폭시 층이 완전히 경화될 때까지 기다려 주세요.
3. 용매 결합
- 채널 벽을 정의하기 위해 접착 테이프를 붙입니다. 채널 벽 모양에 맞게 레이저로 자른 접착 테이프.
참고: 임시 채널 벽에는 마이크로플루이딕 진단 테이프가 사용되었습니다( 재료표 참조). - 테이프에서 라이너 한 겹을 제거하세요. 테이프를 도웰 핀으로 채널 벽면에 맞추고 붙여 정렬하세요.
- 유체 통로에 폴리비닐 알코올(PVA)을 코팅하세요. 유체 통로 전체 면적을 덮을 만큼 충분한 1% PVA 용액을 추가하세요. PVA 용액을 상온에서 완전히 말리게 하세요.
참고: PVA는 디클로로메탄에 쉽게 녹지 않아 에폭시, 실리콘, PDMS, PEG와 같은 코팅을 보호합니다. - 접착 마스크를 제거하세요. PVA 층이 완전히 경화되면 양면 접착제를 조심스럽게 떼어내어 PVA 코팅된 유체 채널을 남깁니다. 채널 벽에 남아 있는 접착제를 점검하고 필요 시 제거하세요.
- 폴리카보네이트 층을 조립하세요. 위아래 폴리카보네이트 하우징을 막대 핀으로 정렬하세요.
- 접착 면면을 따라 용매를 발라.
- 5mL 주사기에 30G 바늘로 선택한 용매(예: 디클로로메탄, 아세톤)를 채웁니다. 장치 설계에서 만들어진 가장자리/가장자리에 주사기 팁을 위치시킵니다. 용매를 조립체 양쪽의 립/레지(가장자리)를 따라 조심스럽게 분사하여 용매가 접합 인터페이스로 스며들어 PVA 장벽에 도달하도록 하세요.
참고: 모든 용매 취급은 화학 연기 후드에서 장갑과 안경 보호구를 착용하세요. 용매를 꾸준히 분사하여 접점에서 기포 형성을 최소화하세요. 주의: 기관 지침에 따라 라벨이 붙은 적절한 화학 폐기물 용기에 과잉 용제를 폐기하십시오.
- 5mL 주사기에 30G 바늘로 선택한 용매(예: 디클로로메탄, 아세톤)를 채웁니다. 장치 설계에서 만들어진 가장자리/가장자리에 주사기 팁을 위치시킵니다. 용매를 조립체 양쪽의 립/레지(가장자리)를 따라 조심스럽게 분사하여 용매가 접합 인터페이스로 스며들어 PVA 장벽에 도달하도록 하세요.
- 압박을 가하면 경화됩니다.
- 조립된 장치 위에 중간 무게(약 2–3파운드)를 고르게 올립니다. 장치를 상온에서 10–15분 정도 완전히 경화시킵니다.
- 현미경 아래에서 큰 기포가 없는지 확인해 고장 지점을 줄이세요.
- PVA 희생층을 제거하세요. 경화 후에는 최소 3시간 동안 80°C의 탈이온화된 물을 유체 채널을 통해 저유량(분당 1–5 mL)으로 흘러가며 PVA 코팅을 녹이고 제거합니다. PVA를 완전히 제거하려면 최대 24시간의 물 흐름을 허용하세요.
- 채널 내에 잔류 PVA가 있는지 눈으로 점검하세요. PVA가 보이면 물이 보이지 않을 때까지 물을 반복하세요.
4. LDPE 본딩
- LDPE 접착 시트를 준비하세요. 채널 벽 영역의 형태에 맞게 레이저 절단된 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 시트. 100–200 μm LDPE 시트의 경우, 참조된 데스크탑 레이저 커터에 75% 출력과 100% 속도를 사용하세요(재료 표 참조).
- LDPE 시트를 깨끗이 닦으세요.
- 레이저 절단된 LDPE 시트에 재, 잔여물 또는 입자가 있는지 점검하세요. 이소프로필 알코올(IPA)으로 꼼꼼히 헹군 후 완전히 건조시키세요.
- 하우징을 LDPE 층으로 조립하세요.
- LDPE 컷아웃을 유체 채널 측면 벽에 정렬하여 정렬을 위해 도웰 핀을 사용하세요. 상단 폴리카보네이트 부품을 하단 조립체 위에 올리고, LDPE 층을 접착 인터페이스에 샌드위치로 배치합니다.
- 조립체를 가열된 오븐에서 접합하세요.
- 조립된 하우징을 온도 센서가 있는 145°C로 설정한 예열된 프로그래머블 오븐에 넣으세요.
- 금속판과 같은 보정된 무게를 사용해 조립체 위에 중간 압력(2–3 pth x square 인치(PSI))을 가합니다.
- 조립을 완성하세요.
- 2시간 후에는 조립품을 오븐에서 꺼내세요. 결합된 전체 표면적으로 LDPE의 투명도를 균등하게 유지하세요. 장치를 실온까지 식히고 주변 조건에서 두세요.
5. 개스킷 밀봉
- 가스켓을 잘라서 끼워.
- 가스켓 코드 재질을 유체 채널 경로에 맞게 필요한 길이로 절단하세요.
- 가스켓 코드를 하단 폴리카보네이트 하우징의 개스킷 글랜드에 넣어 전체 경로에 걸쳐 단단하고 연속적으로 맞도록 하세요.
- 하우징을 조립하세요.
- 상단 폴리카보네이트 부품과 하단 부품을 정렬하기 위해 볼트를 사용하세요. 상단 층을 통과해 육각 너트에 볼트를 삽입하고, 필요에 따라 와셔나 압축판을 포함해 압력을 고르게 분배합니다.
- 조립체를 밀봉하기 위해 볼트를 조이세요.
- 나사를 손으로 조여 볼트와 장치를 고정하세요.
- 토크 렌치를 사용해 각 나사를 십자적으로 조이세요.
- 실리콘 칩이 갈라지거나 폴리카보네이트 하우징이 변형되지 않도록 0.5파운드인치로 조이세요. 필요하면 더 조여.
참고: 압축도 유체 밀봉을 보장하고 실리콘 균열을 방지하기 위해 매우 중요합니다.
6. 입출구(I/O) 포트
참고: 다음 단계는 프로토콜의 나머지 부분에 명시된 하이브리드 장치 설계 평가를 위해 최적화되었습니다. 이 절의 다음 단계는 접착 기법을 사용할 때 필수는 아닙니다. 이 부분에서 사용된 I/O 포트 설계는 보충 파일 1에 추가되었습니다.
- 마이크로플루이딕 설계에 적합한 입출력 포트를 설계하고 제작합니다.
- 마이크로플루이딕 설계에 맞고 유체 회로(예: 튜브 피팅, 루어 락)에 연결할 수 있는 I/O 포트를 설계하세요.
- 고정밀 3D 프린터로 디자인을 3D 프린팅합니다.
참고: 설계에는 구매한 I/O 포트나 루어 락드 커넥터 등 다른 I/O 포트도 사용할 수 있습니다.
- 조립된 마이크로플루이딕 장치에 I/O 포트를 연결하세요.
- 제조사의 지침에 따라 에폭시를 준비하여 27G 바늘로 1mL 주사기에 넣으세요.
- I/O 포트 면에 100–200 μL을 분비하되, 흐름 경로에 에폭시가 들어가지 않도록 주의하고, I/O 포트를 마이크로플루이딕 장치 포트에 연결하세요. 24시간 동안 경화시키세요.
7. 장치 테스트
- 하이브리드 마이크로플루이딕 장치를 유체 회로에 연결하세요.
- 연동 펌프 튜빙( 재료표 참조)을 사용하여 물 저장소, 롤러 펌프, 압력 센서, 하이브리드 마이크로유체 장치를 직렬로 연결합니다.
- 정확한 압력 측정을 위해 압력 센서를 장치 흡입구에 최대한 가깝게 위치시키세요.
- 압력 및 누수 테스트
- 초기 유량 10 mL/min로 회로를 통해 물을 펌핑합니다.
- 분당 10mL씩 유량을 증가시키세요.
- 각 유량에서 압력을 측정하고 기록하세요. 추가 압력이 필요하다면, 장치 하류에 바늘 제한을 추가하여 회로 저항을 증가시킵니다.
- 정격 압력을 첫 번째 눈에 띄는 누출이 발생하는 압력으로 정의합니다.
- 압력 강하 시험
- 같은 회로를 사용해 장치 바로 아래쪽에 두 번째 압력 센서를 삽입합니다.
- 선택한 유량(본 연구에서는 분당 10mL)으로 물을 흐릅니다.
- 장치 전과 후 압력 측정값의 차이로 장치 전체의 압력 강하를 계산합니다.
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결과
그림 1 은 이 연구에서 평가된 세 가지 결합 접근법의 전체 조립 순서를 요약한 것입니다. 장치 아키텍처는 두 개의 가공된 폴리카보네이트 층으로 구성되었으며, 각 층은 유체 채널을 포함하고 있었습니다. 각 층에는 실리콘 소자가 결합되어 의도된 흐름 경로의 절반을 완성했습니다. 선택된 밀봉 전략을 사용해 두 폴리카보네이트 조립체를 결합하여 마이크로채널을 감싸 넣었습니다. 각 구성의 성능 지표는 표 1에 제시되어 있으며, 누출 전 최대 지속 압력, 분당 10 mL 수량에서 측정된 압력 강하, 접지 후 채널 높이측정값 41.
그림 2 는 용매 결합을 통해 얻은 폭발된 CAD 렌더링, 조립 구성, 최종 프로토타입을 보여줍니다. 이 방식을 사용해 제작...
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토론
신뢰할 수 있는 밀폐와 밀봉은 하이브리드 마이크로플루이딕 시스템에서 특히 가압 작동 중 구조적 완전성을 유지해야 하는 중요한 도전 과제를 계속 제기하고 있습니다. 표준 마이크로플루이딕 장치 제작은 재료와 적용에 따라 레이저 용접, 열 접합, 접착층, 화학적 표면 변형 등 다양한 접합 전략을 활용해 왔습니다 42,43,44,45. 확립된 접착 기술은 일반적으로 단일 고분자 구조물에서 효과적입니다; 그러나 화학적·기계적으로 서로 다른 재료로 구성된 하이브리드 장치는 계면 제약을 초래합니다. 접착 면면에서의 특성 불일치는 밀봉 성능을 저해하고 기계적 결함에 기여할 수 있습니다. 이러한 도전에도 불구하고, 하이브리드 마이크로플루이딕 디바이스는 균일한...
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공개 사항
SR은 실리콘 키드니의 창립자입니다. NCH, DGB, SR은 이 원고에 기술된 기술과 관련된 임시 특허의 공동 발명자입니다. 저자들은 다른 경쟁 이해관계가 없다고 주장할 필요가 없다.
감사의 글
UC 버클리의 Dr. Dorian Liepmann께서 마이크로플루이딕 디바이스 제작에 대한 조언과 전문성을 제공해 주셔서 감사합니다.
자금 지원: 국립보건원 보조금 U01 EB025136, 국립보건원 보조금 R21 HD113527, 국방부 보조금 PR2104827, 소아과학자 개발 프로그램 및 March of Dimes, 국립보건원K12HD047349
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재료
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| .040" (1.00 mm) Buna-N 70 O-Ring Cord Stock | O-Ring 상점 | N70.040 | 조립에 사용되는 1 mm 개스킷; 설계에 따라 직경 조절 가능 |
| 18-8 스테인리스 스틸 도웰 핀 | McMaster | 90145A876 | LDPE 및 솔벤트 본딩의 정렬에 사용 |
| 18-8 스테인리스 스틸 와셔 | McMaster | 92141A006 | 개스킷 압축 조립에 사용 |
| 316 스테인리스 울트라 로우 프로파일 소켓 헤드 나사 | McMaster | 91223A315 | 개스킷 조립에 사용되는 나사 |
| CAD 소프트웨어 | OnShape 또는 SolidWorks(또는 동등한 것) | 장치 설계에 사용 | |
| 데스크톱 CO2 레이저 커터 | Universal Laser Systems(또는 동등한 것) | LDPE 시트 및 접착 테이프 절단에 사용 | |
| 무수 디클로로메탄, 99.7+% | ThermoFisher | 047352.M1 | 솔벤트 본딩에 사용되는 솔벤트 |
| 디지털 토크 스크루드라이버 | Checkline | TSD-400 | 개스킷 조립에 제어된 압축을 가하는 데 사용 |
| 2부 에폭시 수지 | Epoxy Technology(또는 동등한 것) | MED-302 | 실리콘을 폴리카보네이트에 본딩하는 데 사용 |
| 저강도 스틸 육각 너트 | McMaster | 90480A007 | 개스킷 압축에 나사와 함께 사용 |
| 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 필름 | McMaster | 8593K71 | 열 본딩을 위한 100~200 μm LDPE 시트 |
| 미세유체 진단용 접착 테이프 | 3M | 9965; 9972A | 솔벤트 본딩 중 임시 마스킹 층으로 사용 |
| 주사 펌프 튜브(크기 16 등가) | Masterflex(또는 동등한 것) | 테스트에 사용되는 롤러 펌프와 호환 | |
| 폴리카보네이트 하우징(기계 가공) | Xometry(또는 동등한 것) | CNC 기계 가공된 폴리카보네이트 장치 층 | |
| 압력 센서 | LDPE 본딩을 위해 145°C를 유지할 수 있음 | ||
| 프로그래밍 가능 실험실 오븐 | 입구 및 출구 압력 측정에 사용 | ||
| 롤러 펌프 | 압력 및 유량 테스트에 사용 | ||
| 실리콘 기판(고체 칩) | MicroDicing(또는 동등한 것) | 모델 실리콘 구성 요소로 사용 | |
| 루어 잠금 장치가 있는 스테인리스 스틸 디스펜싱 바늘 | McMaster | 75165A688 | 에폭시 및 솔벤트 분배에 사용 |
참고문헌
- Yang, S. -M., Lv, S., Zhang, W., Cui, Y. Microfluidic point-of-care (POC) devices in early diagnosis: a review of opportunities and challenges. Sensors (Basel). 22 (4), 1620(2022).
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