Name: 크기 제어 폴 리 (에틸렌 글리콜) 빛 방울 장치를 통해 세미 3 차원 흐름 초점 미세의 세대 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-03T12:30:00.000+00:00
Duration: 11 min 8 s
Description: 학습하세요 반3차원 유동초점 마이크로유체 칩 제작 및 순수 PGD 미세방울 생성 방법을. 이 기술은 생화학적 응용과 대규모 샘플 분석에 효율적인 연구 도구를 제공합니다.

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이 작품 심천 기초 연구 (그랜트 제 자금에 의해 지원 되었다 JCYJ 20150630170146829, JCYJ20160531195439665 및 JCYJ20160317152359560)입니다. 저자는 교수부터 Y. 첸 심천 연구소의 고급 기술 지원에 대 한 과학의 중국 아카데미에 감사 하 고 싶습니다.

1. 금형 제작
<ol><li>두 포토 드로잉 소프트웨어를 사용 하 여 디자인 합니다. 아닌 구조의 개요를 설명 마스크 1과 2 같은 드로잉 파일에 대 한 두 개의 별도 레이어를 사용 하 여, 그래서 서로 다른 채널 간의 모든 연결을 확인 하십시오. 1 µ m 해상도와 공급 업체에 의해 유리 플레이트 크롬을 독립적으로 서로 다른 레이어를 인쇄 합니다. 네거티브 극성으로는 포토 어두운 투명 하 게 설계 된 구조 인지 확인 합니다. 참고: 마스크 1 분산된 단계 입구 채널 및 구멍을 포함 한다. 마스크 2 연속 단계 입구 채널, 필터와 콘센트 포함 되어 있습니다.</li>
	<li>지정 된 사진 평판 실험실에서 직경 3 인치 실리콘 웨이퍼를 청소. Spin coater에 웨이퍼를 배치, 스핀 척에 웨이퍼를 부착 하 여 진공에. 스핀-코트 수 8 2025 부정적인 감광 제 10 웨이퍼에의 2-3 mL 1000 rpm, 다음 30 s s 20 µ m의 첫 번째 레이어 두께 제공 하는 3000 rpm에서.</li>
	<li>6 분 동안 95 ° C 열판에 부드러운 빵. 코팅 된 웨이퍼 (RT) 실내 온도에 냉각, 후는 조명을 15 mW/cm2, 365 마스크 1 통해 노출 18 미 후 노출에 대 한 UV의 nm 6 분 동안 95 ° C 열판에 구워 다음 실시간에 냉각 웨이퍼를 허용</li>
	<li>스핀 코팅 과정을 반복 합니다. 2-3 mL 수 8 2100 부정적인 감광 제 10 웨이퍼에 적용 1000 rpm, 다음 30 s s 2000 rpm, 130 µ m의 두 번째 레이어 두께 제공. 35 분 동안 95 ° C 열판에 부드러운 빵, 후 위 마스크 2 30 노출 두 번째 레이어 감광 s, UV aligner에 의해 분산된 단계 채널 계층으로 정렬 되었다. 사후 노출, 7 분 동안 95 ° C 열판에 구워.</li>
	<li>기능, 웨이퍼에 명확 하 게 될 때까지 에틸 알코올로 씻어 프로필 렌 글리콜 메 틸 에테르 아세테이트의 50 mL의 촉발된 욕조에 immersing 하 여 웨이퍼를 개발 합니다. 마지막으로, 2 시간에 대 한 하드 베이킹에 서 모스 탯 플랫폼에 웨이퍼를 놓습니다.</li>
</ol>2. 세미-3D 흐름 초점 미세 칩 제조
<ol><li>믹스 PDMS 단위체와 상단 및 하단 레이어, 일반적으로 상위 계층에 대 한 10:1 및 8:1 아래 계층에 대 한 약간 다른 무게 비에 그것의 경화제 4 분에 대 한 자동 연 교 반기를 사용합니다. 참고: 위쪽 및 아래쪽 PDMS 석판 약간 다른 비율에 준비가 (10:1 및 8:1 각각) 경화제를 PDMS 기지의 접합 강도 향상. 5:1 비율을 아래 계층에 대 한 선택 하면 엄격한 하단 PDMS 슬 래 브 맞춤 어려운 고 유연성의 부족으로 인해 결합 강도 감소 시킨다. 또한, 하단 PDMS 슬 래 브의 두께 현미경의 작동 거리를 적응에 대 한 약 1 m m 이다. 15:1 비율을 선택 하면 칩은 쉽게 높은 압력에서 변형.</li>
	<li>90 mm 페 트리 접시에 완성 된 실리콘 몰드에 혼합물을 부 어 하 고 제공 하는 두께 2 ~ 3 mm. 진공 챔버에 배치 그리고 모든 공기 거품이 사라질 때까지 드. 80 ° C 오븐에서 1 h에서 치료.</li>
	<li>PDMS 장치 기능에서 적어도 3mm 잘라내어 천천히 껍질 실리콘 웨이퍼에서 PDMS 층을 메스 실시간 사용을 허용 합니다. 분산된 단계 입구, 연속 단계 입구 및 0.75 m m 직경 펀치를 사용 하 여 최고 PDMS 층에서 콘센트를 펀치.</li>
	<li>먼지 입자를 제거 하는 접착 테이프를 가진 PDMS를 청소. 플라즈마 청소기 300 W 플라즈마에 2 분 동안 동시에 위쪽 및 아래쪽 PDMS 레이어 취급. 상위 레이어 아래쪽 레이어 표면에 배치를 서피스 상대적으로 기능 스테레오 현미경을 통해 보기 정렬 됩니다.</li>
	<li>치료 강도 강화 하 고 결합을 완료 한 날에 대 한 120 ° C에서 오븐에 장치.</li>
</ol>3. 시 약 준비
<ol><li>연속 위상의 솔루션을 준비: 18 vol % 실리콘 기반 비 계면 활성 제를 용 해 하 여 Hexadecane.</li>
	<li>분산 단계의 솔루션 준비: 친수성 폴 리 (에틸렌 글리콜) 빛 (PEGDA, MW 255) 사진-창시자, 및 rhodamine B (5 mg/mL의 농도에서 포함 된 2-hydroxy-4'-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone (98%, MW 224) 95%, MW 479.01) 형광 염료로 1 mmol/L의 농도에서.</li>
	<li>공 압 압력 컨트롤러의 1 mL 저수지를 연속 단계에 채워 넣어 라. 분산된 단계와 200 µ L 젤 로드 팁을 작성.</li>
</ol>4. 시스템 준비
<ol><li>고속 카메라 보기는 거꾸로 광학 현미경의 스테이지 준결승 3 차원 미세 장치를 놓습니다.</li>
	<li>짧은 스테인레스 스틸 튜브를 연결 하 여 연속 위상의 천공된 구멍에 플 루 오 르 에틸렌 프로필 렌 (FEP) 튜브를 연결 다음 분산 단계의 천공된 구멍에 젤 로드 팁의 끝을 삽입 합니다. FEP 튜브의 20 cm 길이 장치에서 콘센트에 삽입 하 고 15 mL 원심 분리기 튜브에서 끝을 배치. 참고: 시스템의 구성은 그림 1에 나와 있습니다.</li>
</ol>5. 방울 형성
<ol><li>거꾸로 현미경의 워크 벤치에 장치를 놓고 서로 다른 채널의 현미경의 광원의 위치에 대략 위치 하는지 확인 합니다. 2 단계 교차점을 포함 하는 영역이, 구멍 지역 및 다운스트림 채널에 거꾸로 한 현미경의 초점을 맞춥니다.</li>
	<li>공 압 압력 컨트롤러를 사용 하 여 분산 단계 15 mbar와 30 mbar 연속 단계에 대 한 교차 영역에 천천히 액체를 제공 하는 두 단계의 압력을 설정 합니다. 안정화와 안정적인 유체 흐름 거품 및 PDMS 잔류물 없이 운반까지 평형에 대 일 분을 기다립니다.</li>
	<li>제어 소프트웨어의 사용자 인터페이스에 매개 변수를 입력 합니다. 예를 들어 상수 시스템의 베이스 레벨 압력으로 분산 단계의 압력을 설정, 45 mbar에서 그것을 유지. 유제가 별 모드 jetting 팁 스트리밍 모드에서 변경 될 때까지 지속적인 단계의 압력을 증가 후 안정화를 위한 5 분 기다립니다.</li>
	<li>FEP 튜브 끝 방울 수집 하 원심 분리기 튜브에 연결 하는 콘센트 구멍을 배치 합니다.</li>
</ol>6. PEGDA 입자 수집 및 특성화
<ol><li>정착 물에 aslant 원심 분리기 튜브를 수정. 때 튜브를 액체 단계 흐름 UV 노출에 의해 급속 한 응고를 통해 PEGDA 입자를 얻을.</li>
	<li>수집 프로세스를 완료 하는 경우 샘플 하 고 각각 20 X 60 X 개체와 형광 현미경을 통해 PEGDA 입자를 관찰 합니다. 참고. 카메라에 의해 촬영 된 디지털 형광 이미지 맞춤 소프트웨어 루틴에 의해 분석 된다. 이미지는 첫 번째 deconvolution 밖으로의 초점 빛과 이미지에서 개체 캐니에 지 검출 방법;에 따라 추출 영역의 흐림 효과 제거 하는 R-L 알고리즘17 에 따라 마지막으로, 각 영역 개체의 직경 Hough 변환18를 사용 하 여 계산할 수 있습니다. 그 결과, 평균 및 표준 편차 각 이미지에 구체 개체의 직경의 추정 될 수 있습니다.</li>
</ol>

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</ol>

저자는 공개 없다.

2D 및 3D 세미 미세 장치를 사용 하 여 흐름 초점 모드에서 작은 물방울의 생성 이전 보고서8,,915,19,20, 다양 한 개발 되었습니다. 21. 이러한 시스템에서 수성 액체 고형화 하지 수는으로 선정 되었다 이온된 수8,15,,2021, 같은 분산된 단계 나트륨의 용액 안정적인 팁 스트리밍 모드의 형성과 수산화...

미세 물방울 기반 시스템은 높은 마이크로미터 직경 범위1 나노미터에서 단 분산 방울을 생산 하 고 높은 처리량 약물 발견2, 생체3의 합성에에서 큰 잠재력을 보유 하는 능력 ,4및5를 테스트 하는 진단. 볼륨 비율 및 샘플의 약간 microliters 소비와 함께 대규모 응용 프로그램에 더 큰 표면 영역 같은 작은 물방울의 독특한 장점으로 인해 기술 분야의 광범위 한 범위에 광범위 한 관심을 모으고 있다. 유화 2 개의 혼합할 수 없는 액체의 작은 물방울을 생성 하는 가장 일반적인 방법 중 하나입니다. 필드에서 이전 보고서, 연구원은 다른 방울 형성 형상, t-교차점, 흐름 초점과 공동 흐르는 형상 등의 다양 한을 개발 했습니다. T-교차점 기하학에서 분산된 단계는 지속적인 단계6,7흐르는 메인 채널에 수직 채널을 통해 배달 됩니다. 일반적인 2 차원 (2D) 흐름 초점8,9 형상에, 분산된 단계 흐름 측면;에서 전단은 공동 흐르는 형상10,11, 다른 한편으로, 분산된 단계 흐름을 소개 하는 모 세관 배치 됩니다 공동 축방향 공동 흐르는 형상에 대 한 더 큰 모 세관 내부 분산된 단계 흐름에서 전단 모든 방향입니다.
작은 물방울 크기 채널 크기와 흐름 속도 비율을 조정 하 여 제어 되 고 공동 흐르는 또는 t-교차점에 의해 생산 하는 최소 크기는 수십 마이크로미터로 제한. 흐름 초점 작은 물방울 대형 시스템에 대 한 작은 물방울이 별의 세 가지 모드의 2 단계 압력 비율을 조정 하 여 양식 및 계면 활성 제 농도 떨어지는 등 정권, jetting 정권, 및 팁 스트리밍15. 팁 스트리밍 모드 스레드 형성, 그리고 얇은 스레드 분산된 단계 흐름 콘의 끝에서 밖으로 그리기 관찰 될 것 입의 모양이 라고도 합니다. 팁 스트리밍 비록 몇 마이크로미터 생성할 수 보다는 작은 방울을 증명 하는 이전 연구 프로세스 2D 또는 세미-3D 흐름 초점 장치8,12. 그러나, PEGDA의 매우 낮은 농도 포함 하는 용액 분산된 상으로 사용 되었다, PEGDA 입자의 수축 비율 했다 원래 방울 직경에서의 약 60%로 희석 하지 않고 PEGDA 동안 사진 합 후는 분산된 단계 불안정 팁 스트리밍 모드12이끌어 냈다. 계면 장력 에멀젼 과정의 중요 한 매개 변수 이며 그것은 지속적인 위상 액체, 작은 물방울 크기, 더 높은 세대 주파수13, 높은 곡선된 팁, 감소에 지도에 계면 활성 제의 추가 때문 줄어 고 14불안정성 방지합니다. 또한, 대량 계면 활성 제 농도 임계 micelle 농도 보다 훨씬 높은 경우 계면 장력은 약13 포화 상태 가변 그리고 팁 스트리밍 모드15를 발생할 수 있습니다.
이 논문에서는, 위의 관찰에 따라 우리 PEGDA 방울 생성 장치를 사용 하는 세미-3D 흐름 초점 미세, 멀티 레이어 소프트 리소 그래피 방법으로 조작에 대 한 손쉬운 접근 개발. 다른 일반적인 2D 흐름 집중 장치, 세미-3D 흐름 집중 장치는 얕은 분산된 단계 채널 및 깊은 연속 위상 채널 있으므로 분산된 단계 수 수 전단에서 위쪽 및 아래쪽 옆에 옆에. 이 흐름 초점 모드에 대 한 에너지와 물방울이 별에 필요한 압력을 감소 시켜 더 큰 조정 범위를 제공 합니다. 다른 이전 보고서12, 분산된 단계는 순수한 PEGDAcontaining 사진-초기자, PEGDA 입자의 수축 비율 1016; 보다 낮은 그리고 지속적인 단계 높은 대량 실리콘 기반 비 계면 활성 제의 농도와 용 해 hexadecane의 혼합물 이다. 크기 제어 및 균일 한 방울 두 단계의 압력 비율을 조정 하 여 제작 했다. 물방울이 별 팁 스트리밍 모드 처리 모드에서 변경 내용을 처리 하는으로 방울의 직경 1 µ m 80 µ m에서 변경 됩니다. 또한, PEGDA 입자는 자외선 노출 사진 중 합 과정을 통해 합성 했다. 제조의 용이성과 물방울 생성 미세 시스템 생물학 응용 프로그램에 대 한 더 많은 가능성을 제공할 것입니다.

<table><tbody><tr><td>실리콘 웨이퍼</td><td>Huashi Co., Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SU-8 2025, 2100</td><td>Microchem Co.</td><td></td><td></td>Y111069</tr><tr><td>SU-8 개발사</td><td>Microchem Co.</td><td></td><td></td>Y020100</tr><tr><td>크롬 마스크</td><td>Qingyi Precision Mask Making Co., Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>폴리디메틸실록산(PDMS)</td><td>다우코닝</td><td>실가드 184</td><td></td></tr><tr><td>폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트(PEGDA)</td><td>시그마</td><td>26570-48-9</td><td></td></tr><tr><td>2-하이드록시-40-(2-하이드록시에톡시)-2-메틸프로피오페논</td><td>TCI</td><td>H1361-5G</td><td>광개시</td></tr>제 <tr><td>헥사데칸</td><td>시그마</td><td>544-76- 3</td><td></td></tr><tr><td>ABIL EM 90</td><td>CHT</td><td>144243-53-8</td><td>계면 활성제</td></tr><tr><td>로다 민 B</td><td>알라딘</td><td>81-88-9</td><td>형광</td></tr><tr><td>염료 스핀 코터</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>리소그래피 기계</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>자동 연고 교반기</td><td>Thinky</td><td>ARV-310</td><td></td></tr><tr><td>오븐</td><td>BluePard</td><td></td><td></td></tr><tr><td>광학 현미경</td><td>OLYMPUS</td><td>IX71</td><td></td></tr><tr><td>고속 카메라</td><td>일본 하마마츠</td><td>ORCA-flash</td><td></td></tr><tr><td>MAESFLO 미세유체 유체 제어 시스템</td><td>FLUIGENT</td><td>MFCS-EZ</td><td></td></tr><tr><td>UV 램프</td><td>FUTANSI</td><td></td><td>365nm UV 광, 8000MW/CM2</td></tr></tbody></table>

크기 제어 폴 리 (에틸렌 글리콜) 빛 방울 장치를 통해 세미 3 차원 흐름 초점 미세의 세대

Generation of Size-controlled Poly (ethylene Glycol) Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

균일 하 고 크기를 제어할 수 있는 폴 리 (에틸렌 글리콜) 빛 (PEGDA) 방울 초점 미세 장치에서 프로세스 흐름을 통해 생성 될 수 있습니다. 이 종이 물방울 형성에 대 한 semi-three-dimensional (세미-3D) 흐름 초점 미세 칩을 제안합니다. 입니다 (PDMS) 칩 멀티 레이어 소프트 리소 그래피 방법을 사용 하 여 날조 되었다. Hexadecane 계면 활성 제를 포함 하는 연속 위상으로 사용 되었다 고 자외선 (UV) 사진-초기자와 PEGDA는 분산 된 단계. 계면 활성 제 드롭 지역 표면 장력을 허용 하 고 작은 마이크로-물방울으로 승진 더 cusped 팁을 형성 했다. 분산 단계의 압력은 일정, 방울의 크기 분산된 단계 흐름은 그만 두어 전에 연속 단계 압력 증가 함께 작은 되었다. 그 결과, 1 µ m에서 80 µ m 직경에서에 크기 변형 된 방울 두 입구 채널에 압력 비율을 변경 하 여 선택적으로 달성 될 수 있었다 그리고 변이의 평균 계수 7% 이기 위하여 견적 되었다. 또한, 물방울 사진 중 합에 대 한 자외선 노출에 의해 마이크로 비즈로 돌 수 있었다. 같은 마이크로 구슬 표면에 생체 변화는 생물학과 화학의 분야에서 많은 잠재적인 응용 프로그램을 있다.

세미-3D 흐름 초점 미세 칩 멀티 레이어 소프트 리소 그래피 기술을 사용 하 여 위에서 설명한 대로 조작 했다. 제조 프로세스와 결과 그림 2에 표시 된 protocolare에 있는 마스터 형 이다. 65 µ m 넓은 채널 분산된 단계와는 50 µ m 넓은 개 구 부 (그림 2를) 도입을 제공 하는 첫 번째 계층은 두께에서 20 µ m. 또한 130 µ m 두께 레이어는 연속 단계 채널 및 출구 채널 (그림 2b)를 제공 하는 데 사용 됩니다. 그림 2 c 완성 된 몰드를 보여줍니다. 입구에서 필터는 입력에서 PDMS에 구멍 뚫은 구멍의 파편을 방지 하기 위해 설계 되...

여기, 선물이 제조 프로세스와 semi-three-dimensional (세미-3D) 흐름 초점 미세 칩 물방울 형성에 대 한 확인 실험을 설명 하는 프로토콜.

Uniform and size-controllable poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) droplets could be produced via the flow focusing process in a microfluidic device. ...

이 방법은 PDMS 칩을 집중시키는 반3차원 흐름 제작 및 순수한 PGD 액적 생성을 포함하여 미세유체 액적 형성 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 전술의 주요 장점은 반 3D 흐름 초점 장치가 흐름 초점 금형에 대한 더 큰 테스트 장소를 제공한다는 것입니다. 순수 PGD는 PGD 입자의 비율이 10% 미만인지 확인합니다.이 기술의 의미는 표면적 대 부피 비율이 더 크기 때문에 많은 생화학적 의미로 확장될 수 있습니다.노즐, 대규모 응용 분야는 몇 마이크로리터의 샘플을 소비하는 이 기술에 도움이 될 것입니다. 이제 이 방법은 PGD 액적 형성에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 또한 가스 장착 유량 집중 분석과 같은 다른 시스템에도 적용할 수 있습니다.일반적으로 이 방법을 처음 사용하는 개인은 오리피스의 막힘과 팁 스트리밍 금형의 불안정성으로 인해 어려움을 겪을 것입니다. 이 중 반유체 칩을 손으로 제작하기 위한 상부 및 하부 PDMS 레이어의 정렬이 검토되지 않기 때문에 반3D 플로우 포커싱 칩 제작을 배우기 어렵기 때문에 이 방법이 중요합니다. 표준 기술을 사용하여 두 개의 포토 마스크를 디자인합니다.동일한 도면 파일에서 마스크 1과 마스크 2에 대해 두 개의 별도 도면층을 사용하여 모든 연결이 서로 다른 채널 간에 정렬되도록 합니다. 마스크 1에는 분산된 위상 유입 채널과 오리피스가 포함되어 있고, 마스크 2에는 연속상 유입 채널, 필터 및 배출구가 포함되어 있습니다. 두 개의 정렬 표시를 사용하고 서로 다른 레이어를 유리의 크롬 플레이트에 독립적으로 인쇄합니다.다음으로, 지정된 포토리소그래피 실험실에서 깨끗한 3인치 직경의 실리콘 웨이퍼를 스핀 코터에 놓고 진공 청소기를 켜서 웨이퍼를 스핀 척에 부착합니다. 2-3밀리리터의 SU-8 2025 네거티브 포토레지스트를 1, 000rpm에서 10초 동안 웨이퍼에 스핀 코팅합니다. 그런 다음 30초 동안 속도를 3, 000rpm으로 변경합니다.이것은 첫 번째 레이어에 대해 20 미크론의 레이어 두께를 제공합니다. 첫 번째 층을 섭씨 95도의 핫 플레이트에 6분 동안 올려 소프트 베이킹합니다. 그런 다음 웨이퍼를 제거하고 실온으로 다시 식히십시오.부드럽게 구운 웨이퍼를 시준된 UV 광선 아래에서 1번 마스크에 18초 동안 노출시킵니다. UV에 노출된 후 섭씨 95도의 핫 플레이트에서 웨이퍼를 6분 동안 굽습니다. 그런 다음 웨이퍼를 실온으로 다시 식히십시오.2-3밀리리터의 SU-8 2100 네거티브 포토레지스트를 사용하여 스핀코팅 공정을 두 번 반복합니다. 웨이퍼를 1, 000rpm에서 10초 동안 회전한 다음 2, 000rpm에서 30초 동안 회전합니다. 이것은 130 미크론의 두 번째 층 두께를 제공합니다.섭씨 95도의 핫 플레이트에서 웨이퍼를 35분 동안 소프트 베이킹한 후 두 번째 레이어 포토레지스트에 마스크 2번을 정렬하고 30초 동안 자외선에 노출시킵니다. 그런 다음 섭씨 95도의 핫 플레이트에 7분 동안 포스트 베이킹합니다. 실온으로 다시 냉각되면 웨이퍼의 특징이 명확해질 때까지 50ml의 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트를 교반 수조에 담궈 웨이퍼를 현상합니다.그런 다음 웨이퍼를 에틸 알코올로 세척하십시오. 마지막으로 웨이퍼를 온도 조절 플랫폼에 놓고 섭씨 95도에서 2시간 동안 열심히 굽습니다. PDMS 단량체와 경화제를 상층의 경우 10:1, 최하층의 경우 8:1 비율로 4분 동안 혼합합니다.자동 연고 교반기를 사용하여 실리콘 웨이퍼를 90mm 페트리 접시에 넣은 다음 8:1 비율의 PDMS 혼합물을 금형 위에 2-3mm 두께로 붓습니다. 그런 다음 모든 기포가 사라질 때까지 진공 챔버에서 PDMS의 가스를 제거합니다. 페트리 접시를 오븐에 넣고 섭씨 80도에서 1시간 동안 PDMS를 경화시킵니다.다시 실온으로 냉각되면 메스를 사용하여 장치를 형상에서 최소 3mm 떨어진 곳으로 자르고 실리콘 웨이퍼에서 PDMS 층을 천천히 벗겨냅니다. 그런 다음 0.75mm 직경의 펀치를 사용하여 분산된 상 입구, 연속상 입구 및 상단 PDMS 레이어의 출구를 펀칭합니다. PDMS 표면을 접착 테이프로 청소하여 먼지 입자를 제거합니다.그런 다음 상단 및 하단 PDMS 레이어를 모두 플라즈마 클리너에 동시에 넣고 300와트에서 2분 동안 플라즈마에 노출시킵니다. 플라즈마 노출 직후, 상단 레이어를 하단 레이어에 놓고 피처가 실체 현미경을 통해 볼 수 있도록 정렬될 때까지 표면을 상대적으로 밉니다. 섭씨 120도의 오븐에서 하루 동안 장치를 경화시켜 강도를 높이고 접착을 완료합니다.시작하려면 헥사데칸에 실리콘 기반 비이온 계면활성제 18%를 용해하여 연속상 용액을 준비합니다. 다음으로, 친수성 페그 디아크릴레이트, 형광 염료 리터당 1밀리몰로 시작하고 광 개시제의 밀리리터당 5밀리그램을 첨가하여 분산상의 용액을 준비합니다. 공압 압력 컨트롤러의 1ml 저장소를 연속 위상으로 채웁니다.그런 다음 200마이크로리터 젤 로딩 팁에 분산상을 채웁니다. 반 3D 미세 유체 장치를 고속 카메라가 장착 된 도립 광학 현미경의 무대에 놓습니다. 다음으로, 불소화 에틸렌 프로필렌 튜브를 먼저 짧은 스테인리스강 튜브에 부착하고, 튜브를 겔 로딩 팁의 끝에 삽입하고, 팁을 분산상의 펀칭 구멍에 배치하여 연속상의 펀칭 구멍에 연결합니다.그런 다음 20cm 길이의 FEP 튜브를 장치의 배출구에 삽입하고 끝을 페트리 접시에 넣습니다. 도립 현미경을 2상 교차점, 오리피스 영역 및 다운스트림 채널을 포함하는 영역에 초점을 맞춥니다. 그런 다음 연결된 공압 컨트롤러를 사용하여 두 단계의 압력을 설정합니다.분산상을 15mbar로 설정하고 연속상을 30mbar로 설정합니다. 압력이 안정화될 때까지 3분 정도 기다리면 기포나 PDMS 잔류물이 없는 안정적인 유체 흐름에 도달합니다. 다음으로, 분산상의 압력을 시스템의 기본 레벨 압력으로 45mbar로 설정합니다.에멀젼 파괴 모드가 분사에서 팁 스트리밍 모드로 변경될 때까지 연속상의 압력을 증가시킵니다. 그런 다음 안정될 때까지 5분 동안 기다립니다. 설정이 완료되면 배출구 구멍을 페트리 접시에 연결하는 튜브 끝을 놓고 물방울을 수집합니다.자외선에 노출시켜 빠르게 구체로 응고시킵니다. 분산된 위상 채널과 연속상 채널의 깊이 차이로 인해 분산된 위상 흐름은 연속상 흐름에 의해 모든 방향으로 압착됩니다. 그 결과, 대칭 원뿔형 액체 팁이 형성되어 연속적으로 액적을 생성합니다.액적의 크기는 분산된 연속상 흐름의 압력비에 의해 변경됩니다. 여기서, 연속상의 압력은 전단력에 영향을 미치도록 수정되어 액적 분해 과정이 분사 모드에서 팁 스트리밍 모드로 변경됩니다. 물방울은 광중합에 의해 응고되어 칩을 빠져나갈 때 입자를 형성합니다.여기에 표시된 물방울은 서로 다른 압력비로 형성되었습니다. 결과 액적 반경은 연속 위상 대 분산상 압력 비율과 반비례 관계를 갖습니다. 이 기술은 생물학적 응용 분야의 연구자를 위한 길을 열어주고 약물 발견, 생체 분자 합성 및 진단 테스트를 위한 강력한 도구를 제공합니다.이 비디오를 시청한 후에는 반3차원 미세유체 칩을 제조하는 방법과 몇 개의 마이크로 PGD 액적을 생산하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 포토레지스트 PGMEA로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으므로 이 절차를 수행하는 동안 항상 일회용 장갑과 마스크를 착용하는 등의 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.

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