Name: Bonding solvente para Fabricação de PMMA e COP microfluídicos (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-01-17T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 54 s
Description: Aprenda a técnica de união por solvente para fabricar dispositivos microfluídicos de termoplásticos como PMMA e COP. Este método cria ligações duráveis e ópticamente transparentes para aplicações em cultura celular e diagnósticos.

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Note-se que todos os passos descritos abaixo, foram desenvolvidos e realizados num ambiente não-salas limpas. Os passos de ligação de solventes pode certamente ser realizada de uma sala limpa, se disponível, mas isso não é necessário. 1. Preparação de camadas do dispositivo termoplástico microfluídicos <ol><li> Concepção e fabrico de camadas Dispositivo de microfluidos da termoplástico de escolha, utilizando um método de fabricação adequado (por exemplo, microfresagem 15, gravação em relevo 16-18, moldagem por injecção). </li><li> Inspecione visualmente camadas de dispositivos para garantir que as bordas são &quot;limpas&quot; (isto é, sem rebarbas ou saliências de material restante do processo de fabricação). Para obter melhores resultados, verifique todas as arestas em recursos micro usinadas, além das bordas externas do dispositivo sob um microscópio óptico. </li><li> Se o material restante é encontrado durante a inspeção visual, use uma lâmina de barbear ou bisturi para remover cuidadosamente qualquer material que impede que as camadas do dispositivo a partir deitado uma contra a outra de modo que as interfaces das camadas entram em contacto conformada. </li><li> dispositivo de limpar as superfícies com sabão de laboratório e água e seque com ar comprimido. Submergir camadas de dispositivos em 2-propanol durante 2 minutos e seque com ar comprimido. </li></ol> 2. colagem por solvente <ol><li> Prepare prensa aquecida (para PMMA) ou placa de aquecimento (para COP). <ol><li> Por PMMA (acrílico fundido, temperatura de transição de vidro de ~ 100-110 ° C) 18 de pré-aquecimento prima a 70 ° C, e permitir que a temperatura estabilize. </li><li> Para COP (temperatura de transição vítrea de 102 ° C, a partir do fabricante), pré-aquecer placa de aquecimento a 25 ° C, e permitir que a temperatura estabilize. </li></ol></li><li> Prepare solvente para processo de colagem. <ol><li> Para PMMA, medir 0,5 ml de etanol por polegada quadrada de área de colagem. </li><li> Para COP, prepare uma mistura 65:35 de 2-propanol e ciclo-hexano, sagacidadeha volume total de 0,5 ml da mistura por polegada quadrada da área de adesão. NOTA: Para COP, utilize pipetas de vidro e recipientes, como ciclo-hexano vai dissolver o material de laboratório polipropileno comum. Executar todas mistura e colagem numa hotte, como ciclo-hexano é tóxico. </li></ol></li><li> Pipetar 0,1 ml de solvente por polegada quadrada de área de adesão entre as camadas de plástico limpas e trazer as camadas em conjunto. Verifique visualmente se bolhas de ar na interface de ligação, que são comuns e devem ser removidos, tanto quanto possível. NOTA: É vantajoso trabalhar rapidamente uma vez que o solvente tenha sido distribuído, como solventes voláteis começará a evaporar-se (e, por conseguinte, misturas de solventes mudará na composição). <ol><li> Se as bolhas estão presentes, deslize as duas camadas de plástico ao longo da interface de ligação de modo que eles quase se desfazer (mas permanecer em contato) e, em seguida, deslize-los juntos novamente. </li></ol></li><li> Alinhar as camadas do dispositivo com pinos de alinhamento,um gabarito personalizado, ou simplesmente com a mão (ver secção Discussão para mais detalhes). <ol><li> Se usar pinos de alinhamento, alinhe os furos para os pinos, e insira os pinos na pilha do dispositivo. </li><li> Se estiver usando um gabarito personalizado, insira a pilha do dispositivo para o gabarito e aperte em torno do dispositivo. </li><li> Se o alinhamento com a mão, usar os dedos para alinhar as bordas exteriores do dispositivo. </li></ol></li><li> Coloque o dispositivo com solvente para a imprensa pré-aquecido (para PMMA) ou sobre a placa de aquecimento pré-aquecido (para COP). <ol><li> Por PMMA, aplicam-se 2300 kPa de pressão durante 2 minutos. </li><li> Para COP, aplicar 350 kPa de pressão. Aumentar a temperatura de 25 ° C a 70 ° C a uma velocidade de 5 ° C / min. Depois de atingir 70 ° C (depois de 9 minutos), a ligação para um adicional de 15 min. </li></ol></li><li> Use uma pinça para remover com segurança o dispositivo quente para inspeção. A ligação é agora completa. </li><li> Remover restos de líquido no dispositivo (em microcanais ou outras features). <ol><li> Para PMMA, remover qualquer líquido restante com ar comprimido. Para COP, colocar o dispositivo ligado na placa de aquecimento e leve ao forno a 45 ° C durante 24 horas para remover qualquer ciclohexano restante. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Beebe, D. J., Mensing, G. A., Walker, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physics+and+applications+of+microfluidics+in+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Physics and applications of microfluidics in biology.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 4, 261-286 (2002).</li>
<li>Situma, C., Hashimoto, M., Soper, S. a <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Merging+microfluidics+with+microarray-based+bioassays%5BTitle%5D)+AND+%22Biomolecular+Engineering%22%5BJournal%5D)">Merging microfluidics with microarray-based bioassays.</a> Biomolecular Engineering. 23 (5), 213-231 (2006).</li>
<li>Paguirigan, A. L., Beebe, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidics+meet+cell+biology%3A+Bridging+the+gap+by+validation+and+application+of+microscale+techniques+for+cell+biological+assays%5BTitle%5D)+AND+%22BioEssays%22%5BJournal%5D)">Microfluidics meet cell biology: Bridging the gap by validation and application of microscale techniques for cell biological assays.</a> BioEssays. 30 (9), 811-821 (2008).</li>
<li>Young, E. W. K., Beebe, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fundamentals+of+microfluidic+cell+culture+in+controlled+microenvironments%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Fundamentals of microfluidic cell culture in controlled microenvironments.</a> Chemical Society Reviews. 39 (3), 1036-1048 (2010).</li>
<li>Duffy, D. C., McDonald, J. C., Schueller, O. J. A., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+Prototyping+of+Microfluidic+Systems+in+Poly%28dimethylsiloxane%29%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Rapid Prototyping of Microfluidic Systems in Poly(dimethylsiloxane).</a> Analytical Chemistry. 70 (23), 4974-4984 (1998).</li>
<li>Berthier, E., Young, E. W. K., Beebe, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineers+are+from+PDMS-land%2C+Biologists+are+from+Polystyrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Engineers are from PDMS-land, Biologists are from Polystyrenia.</a> Lab on a Chip. 12 (7), 1224-1237 (2012).</li>
<li>Sackmann, E. K., Fulton, A. L., Beebe, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+present+and+future+role+of+microfluidics+in+biomedical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The present and future role of microfluidics in biomedical research.</a> Nature. 507 (7491), 181-189 (2014).</li>
<li>Young, E. W. K., Berthier, E., Beebe, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+enhanced+autofluorescence+and+impact+on+cell+microscopy+for+microfabricated+thermoplastic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Assessment of enhanced autofluorescence and impact on cell microscopy for microfabricated thermoplastic devices.</a> Analytical Chemistry. 85 (1), 44-49 (2013).</li>
<li>Wallow, T. I., Morales, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-distortion%2C+high-strength+bonding+of+thermoplastic+microfluidic+devices+employing+case-II+diffusion-mediated+permeant+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Low-distortion, high-strength bonding of thermoplastic microfluidic devices employing case-II diffusion-mediated permeant activation.</a> Lab on a Chip. 7 (12), 1825-1831 (2007).</li>
<li>Tsao, C. W., DeVoe, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bonding+of+thermoplastic+polymer+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Microfluidics+and+Nanofluidics%22%5BJournal%5D)">Bonding of thermoplastic polymer microfluidics.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 6 (1), 1-16 (2009).</li>
<li>Young, E. W. K., Berthier, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+prototyping+of+arrayed+microfluidic+systems+in+polystyrene+for+cell-based+assays%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Rapid prototyping of arrayed microfluidic systems in polystyrene for cell-based assays.</a> Analytical Chemistry. 83 (4), 1408-1417 (2011).</li>
<li>Truckenmüller, R., Henzi, P., Herrmann, D., Saile, V., Schomburg, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bonding+of+polymer+microstructures+by+UV+irradiation+and+subsequent+welding+at+low+temperatures%5BTitle%5D)+AND+%22Microsystem+Technologies%22%5BJournal%5D)">Bonding of polymer microstructures by UV irradiation and subsequent welding at low temperatures.</a> Microsystem Technologies. 10 (5), 372-374 (2004).</li>
<li>Tsao, C. W., Hromada, L., Liu, J., Kumar, P., DeVoe, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+temperature+bonding+of+PMMA+and+COC+microfluidic+substrates+using+UV%2Fozone+surface+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Low temperature bonding of PMMA and COC microfluidic substrates using UV/ozone surface treatment.</a> Lab on a Chip. 7 (4), 499-505 (2007).</li>
<li>Wan, A. M. D., Sadri, A., Young, E. W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+phase+solvent+bonding+of+plastic+microfluidic+devices+assisted+by+retention+grooves%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Liquid phase solvent bonding of plastic microfluidic devices assisted by retention grooves.</a> Lab on a Chip. 15 (18), 3785-3792 (2015).</li>
<li>Guckenberger, D. J., de Groot, T. E., Wan, A. M. D., Beebe, D. J., Young, E. W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micromilling%3A+a+method+for+ultra-rapid+prototyping+of+plastic+microfluidic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Micromilling: a method for ultra-rapid prototyping of plastic microfluidic devices.</a> Lab on a Chip. 15 (11), 2364-2378 (2015).</li>
<li>Cameron, N. S., Roberge, H., Veres, T., Jakeway, S. C., John Crabtree, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+fidelity%2C+high+yield+production+of+microfluidic+devices+by+hot+embossing+lithography%3A+rheology+and+stiction%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">High fidelity, high yield production of microfluidic devices by hot embossing lithography: rheology and stiction.</a> Lab on a Chip. 6 (7), 936(2006).</li>
<li>Yang, S., Devoe, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+device+fabrication+by+thermoplastic+hot-embossing%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Microfluidic device fabrication by thermoplastic hot-embossing.</a> Methods in Molecular Biology. 949, 115-123 (2013).</li>
<li>Konstantinou, D., Shirazi, A., Sadri, A., Young, E. W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combined+hot+embossing+and+milling+for+medium+volume+production+of+thermoplastic+microfluidic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+B%3A+Chemical%22%5BJournal%5D)">Combined hot embossing and milling for medium volume production of thermoplastic microfluidic devices.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 234, 209-221 (2016).</li>
<li>Maszara, W. P., Goetz, G., Caviglia, A., McKitterick, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bonding+of+silicon+wafers+for+silicon-on-insulator%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Bonding of silicon wafers for silicon-on-insulator.</a> Journal of Applied Physics. 64 (10), 4943(1988).</li>
<li>Bhattacharyya, A., Klapperich, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+and+chemical+analysis+of+plasma+and+ultraviolet-ozone+surface+treatments+for+thermal+bonding+of+polymeric+microfluidic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Mechanical and chemical analysis of plasma and ultraviolet-ozone surface treatments for thermal bonding of polymeric microfluidic devices.</a> Lab on a Chip. 7 (7), 876-882 (2007).</li>
</ol>

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

A viabilidade das estratégias de ligação potenciais depende de equipamentos disponíveis. Enquanto placas são relativamente comuns e pesos livres podem ser comprados a baixo custo, as estratégias de alta pressão vai requerer o uso de uma prensa aquecida. Por exemplo, a ligação óptima receita PMMA requer alta pressão para ligar-se com etanol (ver Tabela 1), e a pressão necessária não é atingível para os tamanhos dos dispositivos típicos usando pesos livres. Assim, mesmo que apenas uma placa de aquecimento...

Microfluídica tem emergido nos últimos vinte anos como uma tecnologia adequada para estudar química e física em microescala 1, e com a promessa de crescimento para contribuir significativamente para a biologia da pesquisa 2-4. A maioria dos dispositivos de microfluidos foram historicamente feita a partir de poli (dimetilsiloxano) (PDMS), um elastómero de silicone que é fácil de usar, de baixo custo, e oferece a replicação característica de alta qualidade 5. No entanto, o PDMS tem deficiências bem documentado e é incompatível com a fabricação de alto volume processa 6,7, e, como tal, tem havido uma tendência crescente para a fabricação de dispositivos de microfluidos de materiais termoplásticos, devido ao seu potencial para a fabricação de massa e, assim, a comercialização. Uma das principais barreiras para a adoção mais ampla de microfabricação de plástico vem alcançando fácil ligação qualidade, alta de dispositivos de plástico. As estratégias atuais empregam tHermal, adesiva, e as técnicas de ligação de solventes, mas muitos sofrem de desafios significativos. A ligação térmica aumenta a autofluorescência 8 e muitas vezes deforma geometrias de microcanais 9-11, enquanto que as técnicas adesivas requerem stencils, o alinhamento cuidadoso e, finalmente deixar a espessura do adesivo exposto ao microcanal 10. Colagem solvente é atraente devido à sua simplicidade, tunability, e baixo custo de 10,12 - 14. Em particular, a sua tunability permite a optimização para uma variedade de plásticos, que pode produzir consistente qualidade de ligação, elevada que minimiza a deformação da microcaracterísticas 14. Durante a ligação por solvente, a exposição a solventes aumenta a mobilidade das cadeias de polímero perto da superfície do plástico, o que permite a inter-difusão de cadeias através do interface de ligação. Isto faz com que por meio de emaranhamento de bloqueio mecânico das cadeias de difusora, e resulta em APvínculo hysical 10. A ligação térmica funciona de uma maneira semelhante, mas baseia-se na temperatura elevada por si só para aumentar a mobilidade da cadeia. Assim, os métodos térmicos requerem temperaturas próximas ou acima da transição de vidro do polímero, ao passo que o uso de solventes pode reduzir significativamente a temperatura necessária para a ligação e, assim, reduzir a deformação indesejada. Nós fornecemos um protocolo específico para a colagem de ambos os dispositivos COP PMMA e. No entanto, este protocolo e método descreve uma abordagem simples, genérico para a ligação de solvente de dispositivos microfluídicos termoplásticos que pode ser adaptado para outros materiais plásticos, solventes e equipamento disponível. Nós descrevemos vários métodos para avaliar a qualidade de ligações (por exemplo, a cobertura de ligação, resistência de união, durabilidade bond, e deformação das geometrias microfeature), e fornecer abordagens de solução de problemas para resolver estes desafios comuns.

<table><tbody><tr><td>COP</td><td>Zeonor</td><td>604Z1020R080</td><td>20 kg COP Pellets - 1020R. Vários fornecedores podem ser usados, mas podem afetar as características de colagem.</td></tr><tr><td>PMMA</td><td>McMaster Carr</td><td>8560K173</td><td>Espessura da chapa de 1,5 mm para nossas aplicações típicas. Vários fornecedores podem ser usados, mas podem afetar as características de ligação.</td></tr><tr><td>Ciclohexano</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>227048</td><td>Ciclohexano, anidro, 99,5%. Vários fornecedores podem ser usados. Tóxico, requer exaustor.</td></tr><tr><td>Etanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>24102</td><td>Etanol, absoluto, &ge; 99,8% (GC). Vários fornecedores podem ser usados.</td></tr><tr><td>Acetona</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>179124</td><td>Acetona, reagente ACS, &ge; 99.5%. Vários fornecedores podem ser usados.</td></tr><tr><td>2-Propanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>278475</td><td>2-Propanol anidro, 99,5%. Vários fornecedores podem ser usados.</td></tr><tr><td>Placa de aquecimentoTorrey</td> <td>Pines Scientific</td><td>HP60</td><td>Placa de aquecimento digital totalmente programável. Vários fornecedores podem ser usados.</td></tr><tr><td>Pesos livres</td><td>Cap Barbell</td><td>RPG#2</td><td>Placa de ferro fundido padrão. Vários fornecedores e pesos diferentes podem ser usados.</td></tr><tr><td>Prensa aquecida</td><td>Carver</td><td>Auto CH</td><td>Auto série prensa hidráulica aquecida. Vários fornecedores podem ser usados. Uma prensa que se encaixa em uma capela permitiria mais flexibilidade (este modelo não).</td></tr><tr><td>Fresadora CNC</td><td>Tormach</td><td>PCNC 770</td><td>Fresadora CNC de 3 eixos. Vários fornecedores podem ser usados.</td></tr><tr><td>Fresas</td><td>de topo Vários</td><td>Vários</td><td>Os tamanhos necessários dependem dos projetos. Vários fornecedores podem ser usados.</td></tr></tbody></table>

bonding solvente para fabricação de pmma e cop microfluídicos

Solvent Bonding for Fabrication of PMMA and COP Microfluidic Devices

microcanais termoplásticos oferecem muitas vantagens sobre aqueles feitos a partir de elastómeros de silicone, mas os procedimentos de ligação deve ser desenvolvida para cada um termoplástico de interesse. ligação por solvente é um método simples e versátil, que pode ser utilizado para fabricar os dispositivos a partir de uma variedade de plásticos. Um solvente apropriado é adicionado entre as duas camadas do dispositivo a ser ligado, e o calor e a pressão são aplicadas ao dispositivo, para facilitar a ligação. Através da utilização de uma combinação apropriada de solvente, de plástico, de calor e pressão, o dispositivo pode ser selado com uma ligação de alta qualidade, caracterizado por ter uma alta cobertura de ligação, força de ligação, claridade óptica, durabilidade ao longo do tempo, e baixa deformação ou danos para microfeature geometria. Descreve-se o procedimento para os dispositivos de ligação fabricados a partir de materiais termoplásticos conhecidos, poli (metil-metacrilato) (PMMA), e polímeros de ciclo-olefina (COP), bem como uma variedade de métodos para caracterizar a qualidade das ligações resultantes, e estratégias para troubleshoot títulos de baixa qualidade. Estes métodos podem ser utilizados para desenvolver novos protocolos de ligação por solvente para outros sistemas de plástico de solvente.

Um diagrama esquemático do processo de colagem por solvente geral é mostrada na Figura 1. A maneira mais fácil de avaliar a qualidade do vínculo é inspecionar visualmente a cobertura de obrigações, uma vez que a cobertura pobre ligação é facilmente visível como regiões de plástico unbonded, e é indicativo de vínculo fraco. Essas regiões são tipicamente bordas livres perto (por exemplo, periferia do dispositivo, ou próximo portas abertas ou microcanais), e também...

colagem solvente é um método simples e versátil para a fabricação de dispositivos microfluídicos termoplásticos com títulos de alta qualidade. Nós descrevemos um protocolo para alcançar laços fortes, opticamente transparentes em PMMA e dispositivos microfluídicos COP que preservam detalhes microfeature, por uma combinação judiciosa de pressão, temperatura, num solvente apropriado, e da geometria do dispositivo.

Bonding solvente para Fabricação de PMMA e COP microfluídicos

Thermoplastic microfluidic devices offer many advantages over those made from silicone elastomers, but bonding procedures must be developed for each ...

O objetivo geral desta técnica é fornecer um método simples e versátil para fabricar dispositivos microfluídicos de termoplástico com ligações de alta qualidade. Este procedimento de ligação por solvente nos permitirá fabricar dispositivos microfluídicos de termoplástico bem unidos e duráveis para diversas aplicações, desde sistemas de cultura celular microfluídicos até protótipos de ferramentas diagnósticas point-of-care. A principal vantagem desta técnica é que ela nos permite unir rapidamente e com facilidade as camadas do dispositivo de termoplástico.O procedimento pode ser facilmente adaptado para unir diferentes materiais termoplásticos. Projete e fabrique camadas de dispositivos microfluídicos a partir do termoplástico escolhido, utilizando um método de fabricação apropriado. Inspeccione visualmente as camadas do dispositivo para garantir que as bordas estejam limpas, sem rebarbas ou saliências de material remanescente do processo de fabricação.Para obter os melhores resultados, verifique todas as bordas das microestruturas usinadas, além das bordas externas do dispositivo, usando um microscópio óptico. Se material remanescente for encontrado durante a inspeção visual, utilize uma lâmina de barbear ou bisturi para remover cuidadosamente qualquer material que impeça as camadas do dispositivo de assentarem planamente uma contra a outra, de modo que as interfaces das camadas entrem em contato conformal. Em seguida, limpe as superfícies do dispositivo com sabão laboratorial e água.E, seque com ar comprimido. Após submergir as camadas do dispositivo em 2-propanol por dois minutos, seque-as com ar comprimido. Este vídeo é demonstrado com poli(metacrilato de metila), abreviado como PMMA.Consulte o protocolo em texto para pequenas alterações no procedimento ao utilizar polímero de olefina cíclica, ou COP. Pré-aqueça uma prensa aquecida a 70 graus celsius e aguarde a estabilização da temperatura. Para preparar o solvente para o processo de união, meça 0,5 mililitros de etanol por polegada quadrada de área de união para PMMA.É importante que um volume apropriado de solvente seja aplicado às camadas do dispositivo, pois um excesso de solvente pode causar dificuldades no alinhamento das camadas. Dispense 0,1 mililitros de solvente por polegada quadrada da área de ligação entre as camadas de plástico limpas e junte as camadas. Inspeccione visualmente a interface de ligação em busca de bolhas de ar, que são comuns e devem ser removidas o máximo possível.Se houver bolhas, deslize as duas camadas plásticas ao longo da interface de ligação até que quase se separem. Em seguida, deslize-as novamente para juntá-las. Para alinhar manualmente as camadas do dispositivo, use os dedos para alinhar as bordas externas do dispositivo.Se for necessária uma alinhamento mais preciso, inclua braçadeiras em forma de L para manter as camadas do dispositivo unidas. Em seguida, coloque o dispositivo com o solvente na prensa pré-aquecida e aplique uma pressão de 2.300 kPa por dois minutos. Utilize pinças para remover com segurança o dispositivo quente para inspeção.A união está agora concluída. Por fim, remova qualquer líquido remanescente no dispositivo utilizando ar comprimido. São mostrados aqui resultados representativos de um par de camadas do dispositivo antes e após a limpeza.As camadas do dispositivo foram usinadas para remover rebarbas. Uma imagem representativa de um dispositivo com solvente adicionado mostra bolhas presentes na superfície de ligação, o que pode inibir a união. Por outro lado, um solvente bem distribuído e livre de bolhas resulta em ligações fortes e de alta qualidade.A rápida evaporação do solvente durante o aquecimento pode levar à formação de regiões de material não ligado próximas às bordas livres do dispositivo, resultando em baixa cobertura da ligação, características microfluídicas com vazamentos e baixa resistência geral da ligação. Essas regiões são visíveis como manchas mais claras com franjas de interferência coloridas. Um sistema plástico com solvente otimizado alcança boa cobertura e resistência da ligação e minimiza danos às microestruturas, selando-as adequadamente.Uma vez dominado, um novo design de dispositivo termoplástico pode ser fabricado em apenas duas horas, desde que a técnica de união seja realizada corretamente. Lembre-se de que o trabalho com ciclohexano pode ser perigoso e deve ser manipulado em uma capela exaustora e com o uso de equipamentos de proteção individual. Após assistir a este vídeo, você terá um método simples e versátil para fabricar dispositivos microfluídicos termoplásticos com uniões de alta qualidade, livres de vazamentos e adequados para uso em cultivo celular e em aplicações diagnósticas de atendimento imediato.

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Neste vídeo mostramos como usar o dispositivo neurônio microfluídicos sem ligação plasma.

Não-plasma Colagem de PDMS para Fabricação barato e de dispositivos microfluídicos

Apresentamos um protocolo para sintetizar micro-hidrogéis Janus compostos inteiramente do mesmo material base, poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAAm), com uma estrutura claramente compartimentada baseada na separação de fases de uma solução supersaturada de monômero NIPAAm. Os microhidrogéis Janus sintetizados apresentam propriedades únicas, como termorresponsividade anisotrópica e capacidade de carga organofílica/hidrofílica.

Síntese de Poli (<em&gt; N</em&gt; -isopropylacrylamide) Janus Microhydrogels para anisotrópica Thermo-resposta e Organophilic / Carregando Capability hidrofílico

A geração de emulsões duplas microfluídicas normalmente envolve dispositivos com molhabilidade padronizada ou componentes de vidro fabricados sob medida. Aqui descrevemos a fabricação e o teste de um gerador de emulsão dupla totalmente polidimetilsiloxano (PDMS) que não requer tratamento de superfície ou processos de fabricação complicados e é capaz de produzir emulsões duplas de até 14 μm.

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Propomos uma técnica simples de automontagem de nanopartículas coloidais de sílica para criar uma junção nanofluídica entre dois microcanais em polidimetilsiloxano (PDMS). Usando esta técnica, uma membrana de grânulo nanoporosa com um tamanho de poro de até ~ 45 nm foi construída dentro de um microcanal e aplicada à pré-concentração eletrocinética de amostras de DNA.

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Síntese com base em microfluídicas de estruturas orgânicas covalentes (COFs): uma ferramenta para produção contínua de fibras COF e impressão direta em uma superfície

O objetivo deste procedimento é rapidamente e facilmente produzir um dispositivo microfluidic com geometria personalizável e resistência ao inchaço por fluidos orgânicos para estudos de recuperação de óleo. Um molde de polidimetilsiloxano é gerado pela primeira vez e então usado para converter o dispositivo baseado em epóxi. Um estudo representativo do deslocamento é relatado.

Dispositivos microfluídicos para caracterizar processos de evento Pore-escala em meios porosos para aplicações de recuperação de óleo

Este protocolo descreve a fabricação de dispositivos microfluídicos de MY133-V2000 eliminar artefatos que surgem frequentemente em microcanais devido os índices de refracção incompatível entre estruturas microchannel e uma solução aquosa. Este protocolo utiliza um suporte de acrílico para comprimir o dispositivo encapsulado, melhorando a adesão tanto quimicamente e mecanicamente.

Fabricação de dispositivos de refração-índice-combinada para microfluídica biomédica

Aqui apresentamos um protocolo para projetar e fabricar dispositivos microfluídicos personalizados com o mínimo de investimento financeiro e de tempo. O objetivo é facilitar a adoção de tecnologias microfluídicas em laboratórios de pesquisa biomédica e ambientes educacionais.

Fabricação rápida de dispositivos microfluídicos personalizados para pesquisa e aplicações educacionais

A microfluídica é uma ferramenta poderosa para o desenvolvimento de testes de diagnóstico. No entanto, equipamentos e materiais caros, bem como técnicas de fabricação e manuseio trabalhosas, são frequentemente necessários. Aqui, detalhamos o protocolo de fabricação de um dispositivo microfluídico acrílico para imunoensaios magnéticos baseados em micro e nanopartículas em um ambiente de baixo custo e simples de usar.

Microfresagem de Controle Numérico Computacional de um Dispositivo Acrílico Microfluídico com uma Restrição Escalonada para Imunoensaios Magnéticos Baseados em Nanoppartículas

Este protocolo descreve um conjunto de métodos para sintetizar os blocos de construção de microgel para andaime de partículas de annealed microporoso, que podem ser usados para uma variedade de aplicações de medicamentos regenerativos.

Síntese Microfluiídica de Blocos de Construção de Microgel para andaime de partículas recíprocas microporosas

Este protocolo descreve três métodos simples de vedação para fabricar um dispositivo microfluídico híbrido que integra componentes de policarbonato e silício. Ao implementar estratégias de ligação com solventes, compressão térmica e compressão mecânica, possibilitamos técnicas confiáveis de vedação em baixa temperatura que evitam equipamentos especializados para dispositivos microfluídicos híbridos.

Métodos de Construção para Dispositivos Microfluídicos Híbridos de Policarbonato-Silício

Aprenda a técnica de união por solvente para fabricar dispositivos microfluídicos de termoplásticos como PMMA e COP. Este método cria ligações duráveis e ópticamente transparentes para aplicações em cultura celular e diagnósticos.

Bonding solvente para Fabricação de PMMA e COP microfluídicos

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