Высокая пропускная Микрофлюидных Быстрое и низкая стоимость создания прототипов Упаковка Методы

Общая цель этой процедуры состоит в том, чтобы представить различные варианты микрофлюидных платформ для быстрого прототипирования. Это достигается путем изготовления съемного соединительного соединителя с использованием PDMS. Второй шаг заключается в закреплении микротрубок в интерконнекторе или непосредственно в микрофлюидном чипе.

Затем микрофлюидные чипы собираются и подключаются к электрическому интерфейсу. В конечном итоге, жидкость протекает через соединитель и поступает в микрофлюидный чип с разной скоростью. Чтобы оценить прочность интерконнектора PDMS, у меня впервые возникла идея этого метода при проектировании микрофлюидного чипа с высоким выходом электрического входа, и мне понадобился легко снимаемый интерконнектор для тестирования различной схемы распространения электрического поля канала ENC с большим количеством электродов канала ENC.

Для начала приготовьте PDMS, смешав PDMS и отвердитель в соотношении 10 к одному, а затем дегазируйте смесь, поместив ее в низкий вакуум на 60 минут. Далее разогрейте и нагрейте духовку до 80 градусов Цельсия и подождите, пока температура стабилизируется, пока духовка нагревается. Очистите поверхность микрофлюидного чипа, где будет размещен интерконнектор PDMS, с помощью этанола.

Дайте ему высохнуть в защищенном от пыли месте. Перенесите форму PDMS в разогретую духовку и дайте PDMS слегка полимеризоваться при температуре 80 градусов Цельсия в течение 12-15 минут, поместите микрофлюидный чип, к которому будет выполнено соединение, в духовку со слоем PDMS так, чтобы он был при той же температуре через 15 минут. Извлеките PDMS и микрофлюидную стружку из печи для отверждения.

Затем с помощью бритвенного лезвия вырезайте кусок PDMS размером пять на пять миллиметров. Затем проделайте два двухмиллиметровых отверстия в слое PDMS. Извлеките PDMS из чашки Петри и поместите ее на микрофлюидный чип.

Позаботьтесь о точном выравнивании отверстий, а затем аккуратно прижмите PDMS на место. Установив интерконнектор, обрежьте тефлоновые трубки диаметром два миллиметра с внутренним диаметром 100 микрон с помощью нового лезвия так, чтобы край микротрубки был срезан перпендикулярно его длине. Трубка должна быть достаточно длинной, чтобы ее можно было подключить к шприцевому насосу без нагрузки на соединитель.

С помощью микропозиционера вставьте трубки через соединительный слой PDMS, при необходимости добавьте эпоксидную смолу между трубкой и PDMS для лучшего сцепления. Затем подсоедините другой конец трубок к системе впрыска жидкости. В качестве альтернативы межсоединительным соединителям на основе PDMS эпоксидная смола может использоваться для постоянного закрепления микротрубок на месте.

Для этого используйте микропозиционер, чтобы аккуратно поместить микротрубку в отверстие для доступа микрофлюидного чипа. Затем нанесите УФ-отверждаемую или стандартную эпоксидную смолу вокруг отверстий для доступа и отверждите ее в соответствии со спецификациями производителя. Для начала пайки поверхностного монтажа многоконтактные электрические разъемы прикрепляются к печатной плате.

Затем осмотрите электрические прокладки микрофлюидного чипа и очистите все поверхностные загрязнения, подвергая воздействию плазменного кислорода в течение примерно 10 минут с большим или меньшим временем, в зависимости от требуемого объема очистки. Если поверхностное загрязнение не обнаружено, просто очистите прокладки этанолом. Затем с помощью острого лезвия разрежьте проводящую ленту на мелкие кусочки размером два на один миллиметр так, чтобы они имели те же размеры, что и микрофлюидные чипы.

Электрические прокладки. Затем с помощью чистых щипцов поместите проводящую ленту на печатную плату поверх электрических прокладок. Совместите микрофлюидную микросхему с соединительным разъемом, уже установленным над печатной платой.

С помощью юстировочной машины поместите изоляционный слой, например бумагу, на печатную плату, чтобы избежать короткого замыкания, а затем прикрепите металлический кронштейн с помощью крепежных винтов и гаек, завершив сборку. Начните тестирование отдельных установок, пропуская деионизированную воду через шприцевой насос. Медленно увеличивайте частоту вращения насоса до тех пор, пока система не начнет протекать, после чего будет достигнуто максимальное давление.

После эксперимента снимите гайки и металлические кронштейны. Затем аккуратно отделите микрофлюидную микросхему и печатную плату. Наконец, используйте этанол для удаления клея проводящей ленты с электрических прокладок на печатной плате и микрофлюидной микросхеме перед повторной сборкой.

В приведенной здесь таблице сравниваются три различных метода крепления соединительных труб. Межсоединительный соединитель PDMS рекомендуется использовать в приложениях с низким давлением, когда микрофлюидная конструкция должна быть раскрыта и требует быстрого прототипирования. Стандартная и УФ-эпоксидная смола обеспечивают прочное соединение и могут использоваться как для низкого, так и для высокого давления, но создают постоянное уплотнение с устройством, что может быть нежелательным.

Здесь показаны интерконнекторы PDMS в сравнении с некоторыми из наиболее распространенных интерконнекторов. Интерконнектор PDMS толщиной в один миллиметр может выдерживать давление, в три раза превышающее давление интерконнектора толщиной 0,45 миллиметра. Это относится к пятикратному увеличению расхода для интерконнектора толщиной в один миллиметр по сравнению с интерконнектором толщиной 0,45 мм. После освоения этого метода этот метод может быть завершен за 10-20 минут, если он выполнен правильно.