Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Тонкодисперсный манипуляции, стоя поверхностных акустических волн с двухчастотным возбуждений

6.5K просмотров

DOI:

10.3791/58085

21 августа 2018 г.

В этой статье

Краткое содержание

Протокол для манипулирования микрочастиц в microfluidic канал с двухчастотным возбуждения представлен.

Аннотация

Мы демонстрируем метод для увеличения настройки возможности постоянного поверхностной акустической волны (SSAW) для микрочастиц манипуляции в лаборатории на чипе (LOC) системе. Одновременного возбуждения фундаментальная частота и ее третьей гармоники, который называется двойной частоты возбуждения, пару межпальцевых преобразователей (ИДТС) может генерировать новый тип постоянного акустических волн в канале microfluidic. Различной мощности и этапа в двойной частоты возбуждения сигналы результаты в поле реконфигурируемых акустического излучения, усилие на микрочастицы через микроканальные (например, количество и расположение узлов давления и тонкодисперсный концентрации в соответствующих узлах давления). Эта статья демонстрирует, что время движения микрочастица давления только один узел может быть уменьшена ~ 2 раза на коэффициент мощности фундаментальная частота больше ~ 90%. В отличие от этого, есть три узлы давления в микроканальные, если меньше, чем этот порог. Кроме того корректировки на начальном этапе между фундаментальная частота и третьей гармоник результаты в различных движения цены трех узлов SSAW давления, а также процент микрочастиц в каждом узле давления микроканальные. Существует хорошее соглашение между экспериментальные наблюдения и численных прогнозов. Этот роман возбуждения метод можно легко и неинвазивным интегрироваться в систему LOC, с широким стабильность и только несколько изменений в экспериментальной установки.

Введение

LOC-технология интегрирует одной или нескольких функций на микрочип для биологии, химии, биофизики и биомедицины процессов. LOC позволяет Установка лаборатории в масштабе меньше суб миллиметров, быстрая реакция ставки, короткий ответ время, высокая процесса управления, низкий объем потребления (стоимость меньше отходов, меньше реагентов и менее необходимый объем выборки), высокой пропускной способности из-за распараллеливание, низкая стоимость в будущем массового производства и экономичных расходных материалов, высокая безопасность химических, радиоактивных или биологических исследований и преимущества компактный и портативный прибор1,

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Подготовка Microfluidic канала

  1. Поли dimethylsiloxane (PDMS) смешайте с эластомера в соотношении 10:1.
  2. Дега смесь в вакуумной печи и вылить ее на кремниевой пластины с шаблоном фоторезист негативный тон на вершине.
  3. Дега узорной кремниевой пластины снова и тепло его на 70 ° C 3 h в инкубаторе для затвердевания.

2. Изготовление межпальцевых преобразователи

  1. Депозит 20 Нм Cr и 400 Нм Аль на LiNbO3 пластины; модель 20 полос шириной 150 мкм и апертурой 2 см на пластиковую маску для фотолитографии внесением позитивного фоторезиста на подложке.
  2. Удалите слой Cr-Аль облученных облас....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

На рисунке 1показаны распределения звукового давления и силы акустического излучения SSAW на двойной частоты возбуждения (6.2 и 18,6 МГц). Здесь, двойной частота возбуждения возникает на микрочастицы из полистирола (4 мкм в диаметре) в микроканальные с шириной 300 мкм на акустической мощности 146 МВт. Результирующая акустическое давление всегда в фазе, когда P1 > 90% так что только один узел давление присутствует на y = 150 мк.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Тонкодисперсный движения в microchannel, SSAW на двойной частоты возбуждения широко исследована в этом исследовании, и метод эффективно перестраиваемый патронирования варьируя двухчастотным возбуждения сигналов был разработан и испытан. Производство такого сигнала легко реализуется большинство генераторы, и регулировки подход очень удобен. S12- и S11-частотных сфабрикованных ИДТС иллюстрируют несколько резонансных режимов34. Измеренной фундаментальная частота 6.1 МГц и третье.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

Эта работа финансировалась фонда научных исследований (AcRF) уровня 1 (RG171/15), министерства образования, Сингапур.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
поли-диметилсилоксанDow CorningSylgard 184
поли-диметилсилоксановая эластомерная основаDow CorningSylgard 184
кремниевая пластинаBonda TechnologySI8PSPD
отрицательным тоном фоторезистMicrochemSU-8
двусторонняя полированная LiNbO3 вафляUniversity WaferY-128°
позитивный фоторезистNicolaus-Otto-Straß eAZ 9260
кислородная плазменная плазменная маскаHarrick Плазменная пластиковая
маскаInfinite Graphics

Ссылки

  1. Chin, C. D., Linder, V., Sia, S. K. Commercialization of microfluidic point-of-care diagnostic devices. Lab on a Chip. 12 (12), 2118-2134 (2012).
  2. Figeys, D., Pinto, D. Lab-on-a-chip: a revolution in biological and medical sciences. Analytical Chemistry. 72<....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Двухчастотное возбуждениесистема «лаборатория на чипе»интердигитальные преобразователиакустическая радиационная силаузлы давлениярегулировка соотношения мощностейнастройка разности фазмикрофлюидный канал