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Microfluidic ferramentas tornaram-se úteis para os cientistas em pesquisas biológicas e químicas. Devido a utilização de baixo volume, capacidades de medição rápida e perfis de fluxo bem definido, microfluídica ganhou tração em genomic e proteomic pesquisa, seleção da elevado-produção, diagnóstico médico, nanotecnologia e unicelulares análise1,2,3,4. Além disso, a flexibilidade do projeto de dispositivo microfluidic prontamente permite pesquisa de ciência básica, como investigar a spatiotemporal dinâmica do culto de colônias bacterianas5.
Muitos tipos de sistemas de injeção de fluido foram desenvolvidos para fornecer com precisão o fluxo para dispositivos microfluídicos. Peristáltica exemplos de tais sistemas de injeção e bombas de recirculação6, sistemas de controle de pressão7e bombas de seringa8. Estes sistemas de injeção, incluindo bombas de seringa, muitas vezes são compostos de componentes de precisão caro de engenharia. Aumentar esses sistemas com controle de gabarito de loop fechado de pressão no fluxo de saída aumenta o custo destes sistemas. Em resposta, anteriormente desenvolvemos um sistema de bomba de seringa robusto e de baixo custo que usa o controle de gabarito de loop fechado para regular a pressão de fluxo outputted. Usando o controle de pressão do circuito fechado, a necessidade de componentes de engenharia de precisão caros é revogada9.
A combinação de hardware de impressão 3D acessível e um crescimento significativo no software de código-fonte aberto associado fez o projeto e fabricação de dispositivos microfluídicos cada vez mais acessível aos investigadores de uma variedade de disciplinas10. No entanto, os sistemas utilizados para fluido de movimentação através destes dispositivos continuam caros. Para atender a esta necessidade de um sistema de controle de fluido de baixo custo, desenvolvemos um projeto que pode ser fabricado por pesquisadores no laboratório, exigindo apenas um pequeno número de etapas de montagem. Apesar de seu baixo custo e simples assembly, este sistema pode fornecer o controle preciso de fluxo e fornece uma alternativa aos sistemas de bomba de seringa comercialmente disponíveis, de loop fechado, que pode ser proibitivamente caro.
Aqui, nós fornecemos os protocolos para a construção e uso do fechado-loop controlado desenvolvemos (Figura 1) do sistema de bomba de seringa. O sistema de tratamento de fluido é composto por uma bomba de seringa físico inspirada por um anterior estudo11, um microcontrolador e um sensor de pressão piezoresistivo. Quando montado e programado com um controlador de (PID) proporcional-integral-Derivativo, o sistema é capaz de fornecer um fluxo bem regulado, controlado por pressão para dispositivos microfluídicos. Isto fornece uma alternativa de baixo custo e flexível para produtos comerciais de alto custo, permitindo que um grupo mais amplo de pesquisadores usar microfluídica em seu trabalho.