PDMS Device Fabrication en modificatie van het oppervlak

Mijn naam is Ken Kotz. Ik ben een postdoc hier bij het Bio MAs Resource Center dat is aangesloten bij het Massachusetts General Hospital. Mijn belangrijkste onderzoeksproject omvat het isoleren van neutrofielen met behulp van een immuno-affiniteit opvangapparaat met microfluïdische structuren.

We gebruiken dit apparaat in vijf verschillende ziekenhuizen in het hele land om RNA te isoleren voor downstream genomische analyse. Kortom, wat je hebt is een master van SU acht foto resist op silicon. We gaan een twee-onderdeelige elastomer A-P-D-M-S op die master gieten en dat PDMS zal een mal vormen.

We verwijderen de master mal uit zijn kast en plaatsen hem in een petrischaal. De master is bevestigd met tape op de bodem van een petrischaal. Op de weegschaal wegen we een mengsel van PDMS, verharder en basishars.

De verhouding is één deel verharder tot 10 delen hars. Meestal wegen we voor onze apparaten die zijn uitgesneden, 20 tot 30 gram van het hars en twee tot drie gram respectievelijk van de verharder. Nadat we zowel de verharder als de hars in de kleine weibotten hebben gegoten, gebruiken we een standaard plastic vork om de twee samen te mengen.

Je wilt ervoor zorgen dat je krachtig mengt en het mengsel op elkaar vouwt om ervoor te zorgen dat de verharder gelijkmatig is verdeeld in de hars. Meestal monitoren we hoe goed de twee zijn gemengd. Door naar het aantal luchtbellen te kijken, proberen we een gelijkmatige verdeling van kleine luchtbellen door de elastomer te krijgen.

Vervolgens gieten we de PDMS op de SU acht master die zich in de petrischaal bevindt. We plaatsen de master met de PDMS erop in een vacuümbelvat en vacuümeren de kamer om de lucht die we erin hebben gemengd te degasseren. Meestal duurt het degasseringsproces 30 minuten tot een uur.

Na het degasseren verwijderen we de apparaten uit de vacuümkamer en plaatsen ze in een, in een oven op 65 tot 80 graden C. De minimale uithardingstijd bij deze temperaturen is drie tot zes uur. In ons lab laten we de apparaten meestal een nacht in de oven staan.

Meestal gebruiken we een chirurgisch stalen mes nummer 11. We maken rechte sneden ongeveer een halve centimeter vanaf de rand van de siliconen master, en we snijden rond de rand van de master en maken een grote schijf. We pellen de PDMS mal van de master en plaatsen de functiezijde omhoog in een schone petrischaal.

We nemen de bevrijde mal uit de petrischaal en plaatsen deze op een snijoppervlak met behulp van een mes of een mes gemonteerd op een lineaire rail. We snijden de apparaten die op de mal zijn geplaatst. Elke gesneden apparaat wordt vervolgens teruggeplaatst in de petrischaal voor verdere verwerking.

Meestal om onze apparaten met vloeistoffen te koppelen, zullen we gaten in het PDMS-apparaat ponsen. Het apparaat dat we gebruiken om gaten te ponsen is een standaard drie-mill-syringe. Aan het uiteinde van de drie-mill-syringe zit een stompe roestvrijstalen naald.

Binnen de roestvrijstalen naald zit een draad die past in de binnendiameter van de naald. Die draad is bevestigd aan de plunjer van de spuit. Door op de plunjer te trekken en die naald terug te trekken, kun je een gat of een plug in het PDMS ponsen. Draai de PDMS-apparaat om en spuug het uit door op de plunjer te drukken.

Het geheim om apparaten te ponsen is om de plunjer zo verticaal mogelijk te houden en het ponsapparaat helemaal niet te draaien. Wanneer je door het PDMS ponst, til je het hele apparaat, het hele PDMS-apparaat, op met een paar pincetten, draai het om en spuug de plug uit door op de plunjer te drukken. Je pakt de plug met een paar pincetten en gooit hem weg.

Vervolgens trek je de plunjer weer terug, draai het apparaat weer omlaag en haal het snijapparaat eruit. Dit herhaal je totdat je al je gaten hebt geponst. Dus voor het hechtingsproces hechten we onze PDMS-apparaten aan glasplaatjes.

Voor onze apparaten gaan we niet omkeerbaar hechten of covalent aanbrengen het PDMS op glasplaatjes. De manier waarop dit wordt bereikt, is door ze in een plasma Asher te plaatsen en ze bloot te stellen aan een reactief zuurstofplasma. De stappen om dit te doen zijn om het PDMS-apparaat te nemen en het op de lade van de plasma Asher te plaatsen.

Met de functies van het apparaat naar boven gericht, kun je elke standaard glazen microscoopglas gebruiken. We gebruiken een iets vergrote anderhalve inch microscoopglas om ons apparaat te passen. Je kunt ze direct uit de verpakking gebruiken.

We geven er de voorkeur aan ze in een piranha-oplossing te behandelen. Dit reinigt eventuele organische verontreinigingen die zich op het oppervlak van de glasplaat bevinden. Nadat je het apparaat en de glasplaat op de lade voor de plasma Asher hebt geplaatst, schuif je de lade in de plasma Asher en stel je het bloot aan het reactieve zuurstofplasma.

Na het voltooien van het programma van de plasma Asher, openen we de kamer en verwijderen we de plaat met onze apparaten naar het werkblad. Met behulp van pincetten tillen we voorzichtig het PDMS-apparaat op, waarbij we ervoor zorgen dat we de bindingsoppervlakken niet met onze vingers aanraken. We draaien de bindingskant om op het glas, op de glasplaat, en zorgen er vervolgens voor dat er geen luchtbellen zijn tussen het PDMS en de glasplaat.

We plaatsen het PDMS-apparaat dat nu aan het glas is gebonden op een, op een heet plaatje gedurende 10 minuten op 65 tot 75 graden C om een betere chemische binding te bereiken. Dus dit deel in, in deze sectie, gaan we de oppervlakken van de PDMS in het glas chemisch aanpassen na binding in de cleanroom, we zijn overgelaten met een oppervlakte A PMS oppervlak dat reactieve OL-groepen heeft op, op het oppervlak. We hebben dit reactieve oppervlak nodig, het is hydrofiel en zal uiteindelijk diffunderen naar de bulk van de PMS.

Dus oppervlaktechemie wordt het beste