Fabrikasyon ve Acoustofluidic Cihazlarının Çalışma Parçacıkların yoğunlaşırken Sheathless için Toplu Akustik Daimi Dalgalar desteklenmesi

Bu üretim yaklaşımının genel amacı, toplu akustik duran dalgalar kullanarak mikron boyutundaki kolloidal parçacıkları temassız bir şekilde manipüle etmek için çok yönlü ve sağlam bir akustoakışkan cihaz oluşturmaktır. Amacımız, bu kullanışlı teknolojiyi daha erişilebilir hale getirme umuduyla standart ekipman ve prosedürleri kullanarak toplu akustik duran dalgaları destekleyen akustoakışkan aletlerin nasıl üretileceğini göstererek basit bir yaklaşım göstermektir. Akustoakışkanların önemli bir avantajı, çip üzerinde sitometri ve hücre sıralamasında geniş etkileri olan mikroskobik varlıkları hızlı bir şekilde odaklamak veya ayırmak için basit bir yol sunmasıdır.

Bu teknoloji, parçacıkları çeşitli akış hızlarında, tümü uygun bir minyatür platformda nazik ve ayırt edici bir şekilde düzenleme yeteneği sunar. Temiz bir oda tesisinde, cilalı tarafı yukarı bakacak şekilde bir spin kaplayıcı üzerine temiz, altı inçlik tek tarafı cilalı silikon gofret yerleştirin. Fotorezist gofretin çoğunu kaplayana kadar dikkatlice dökerek doğrudan gofretin ortasına pozitif bir fotorezist yerleştirin.

Ardından, eşit bir fotorezist tabakası oluşturmak için numuneyi döndürün. Bitirdiğinizde, aynadaki vakumu serbest bırakın ve gofreti almak için gofret cımbız kullanın. Ardından, gofreti sıcak bir tabağa yerleştirin ve fotorezist tedarikçisi tarafından belirtilen süre boyunca yumuşak bir şekilde pişirin.

Fotorezist pişerken, burada gösterilene benzer bir fotoğraf maskesini bir maske hizalayıcının tutucusuna yerleştirin. Ardından, gofreti yükleyin ve UV ışığı ile fotorezist tedarikçisi tarafından belirtilen bir enerji dozajına maruz bırakın. Ardından, fotodesenli gofreti tutucudan çıkarın ve ilgili geliştiricisinin bir çözeltisine yerleştirin.

Bitirdikten sonra, gofreti geliştiriciden çıkarın, sabit bir deiyonize su akışıyla yıkayın ve nitrojenle kurulayın. Fotodesenli gofreti derin reaktif iyon aşındırma aletinin haznesine yükleyin ve standart aşındırma prosedürlerini izleyerek akışkan kanalları gofrete istenen derinliğe kadar aşındırın. Aşındırma işlemi tamamlandığında, numuneyi hazneden boşaltın ve bir fotorezist sökücü solüsyon içeren büyük bir behere yerleştirin.

Gofretin solüsyona batırıldığından emin olun ve 65 santigrat derecede bir saat bekletin. Gofret'i beherden çıkarın ve alternatif aseton ve izopropil alkol akışlarıyla durulayın. Ardından gofreti nitrojenle kurulayın.

Asit kullanımı için onaylanmış iyi havalandırılan bir davlumbazda, sülfürik aside bir ila üç oranında% 30 hidrojen peroksit ekleyerek büyük ve temiz bir beherde bir Piranha çözeltisi hazırlayın. İyonla oyulmuş gofreti, kazınmış özellikler yukarı bakacak şekilde Piranha çözeltisine batırın ve beş dakika bekletin. Ardından gofreti çıkarın ve deiyonize su ile iyice durulayın.

Gofretleri Piranha solüsyonuna iki dakika daha batırın ve ardından bol miktarda deiyonize su ile tekrar durulayın. Solvent kullanımına ayrılmış, iyi havalandırılan ayrı bir davlumbazda, gofreti sabit bir aseton akışı ve ardından sabit bir metanol akışı ile yıkayın ve ardından gofreti nitrojen gazı ile kurutun. Bir çizici alet kullanarak, mikroakışkan çipin çevresi etrafındaki gofrete düz çizgiler aşındırın, böylece önceden delinmiş deliklere sahip dikdörtgen cam segmentin boyutlarından daha küçük olur.

Gofret'i kazınmış çizgiler boyunca dikkatlice oturtun. Silikon segmentini sabit bir aseton akışı ve ardından sabit bir metanol akışı ile durulayın. Ardından, gofreti kuruması için iki dakika boyunca 95 santigrat derecede sıcak bir tabağa koyun.

Ardından, temiz camı, kazınmış özellikler yukarı bakacak şekilde silikon segmentinin üzerine dikkatlice ekleyin. Deliklerin doğru şekilde hizalandığından emin olun. Ardından, deliklerin hizalı tutulduğundan emin olarak segmentleri dikkatlice çevirin.

İki segmenti, bandın yarısının silikon segmentin dikey kenarlarını ve bandın diğer yarısının çıkıntı camını sabitlediği çift taraflı iletken bantla sabitleyin. Ardından, cam segment üstte olacak şekilde segmentleri tekrar çevirin. Segmentleri 450 santigrat derecede sıcak bir plaka üzerine çelik bir levhanın üzerine yerleştirin.

Ardından, en az beş kilogramlık ikinci bir çelik levhayı doğrudan monte edilmiş cam ve silikon segmentlerinin üstüne dikkatlice ekleyin. Bu levha, silikon segment veya iletken bant ile temas halinde olmamalıdır. Yüksek voltajlı bir güç kaynağı kullanarak, canlı kabloyu monte edilmiş cam ve silikon segmentlerin üstündeki çelik levhaya ve zemini alttaki çelik levhaya bağlayın.

Alttaki sıcak plakadaki voltajı 1.000 volta çevirin. Bir probu alt plakaya ve diğer probu üst plakaya bastırarak bir multimetre kullanarak uygulanan voltajı kontrol edin. Sıcak plakayı ve DC güç kaynağını kapatmak için iki saat sonra geri dönün ve cihazı metal plakalardan çıkarın.

Anodik yapıştırma sırasında oluşan kiri temizlemek için camın yüzeyini bir usturayla kazıyın ve ardından camın yüzeyini asetonla temizleyin. Daha sonra, yaklaşık 10 milimetreye 10 milimetre boyutlarında birkaç küçük kare levha halinde keserek yaklaşık beş milimetre kalınlığında bir polidimetilsiloksan tabakası hazırlayın. Her levhanın ortasında bir delik açmak için 3 mm'lik bir biyopsi zımbası kullanın.

Ardından, epoksi kullanarak plakaları doğrudan cam alt tabaka üzerindeki deliklerin üzerine yapıştırın. Dönüştürücü üzerindeki iki iletken alana iki tel lehimleyin. Kurşun zirkonat titanat dönüştürücüyü, cihazın arka tarafında, mikrokanalın altında ortalanmış silikon segmentine dikkatlice yapıştırın.

Son olarak, silikon boruyu polidimetilsiloksan levhalarındaki deliklerden geçirin ve yerlerine sabitlemek için levhaların ve borunun etrafına ek yapıştırıcı ekleyin. Cihazı, mikrokanal doğrudan objektifin altında olacak şekilde bir mikroskop tablasına güvenli bir şekilde monte edin. Dönüştürücünün sahne ile temas etmemesine dikkat edin.

Ardından, silikon tüpleri cihazın çıkışlarından şırınga pompalarına sabitlenmiş şırıngalara bağlayın. Cihazın girişine giden silikon tüpü, polistiren boncuklardan veya ilgili hücrelerden oluşan bir süspansiyon içeren bir şişeye yerleştirin. Ardından, deney boyunca sabit bir konsantrasyonun korunmasını sağlamak için numuneyi içeren şişeyi sürekli olarak karıştırmak için bir karıştırma plakasına yerleştirin.

Dönüştürücüyü, bir fonksiyon üreteci ile seri olarak bir güç amplifikatöründen gelen çıkışa bağlayın. Fonksiyon üretecindeki ayarları programlayın ve çıkışı bir osiloskopta izleyin. Ardından, dönüştürücüyü çalıştırmaya başlamak için fonksiyon üretecini ve güç amplifikatörünü açın.

Ardından, mikroskobu açın ve mikroakışkan kanalın net bir şekilde odakta olduğundan emin olun. Ayrıca, numuneyi cihaza sokmak için şırınga pompasını açın. Deney boyunca cihazdan geçen varlıkları bir floresan mikroskobu ile izleyin.

Burada, mikroakışkan odayı dakikada 100 mikrolitre hızında yeşil floresan polistiren boncuk süspansiyonu ile infüze etmek için bir şırınga pompası kullanıldı. Kurşun zirkonat titanat dönüştürücü etkinleştirildiğinde ve 2.366 megahertz frekansına ayarlandığında, bu mikrokanalın genişliği boyunca 313 mikrometre çapında yarım dalga boyunda bir duran dalga oluşur. Bu, boncuk akışını basınç düğümü boyunca odaklar.

Negatif akustik kontrast faktörüne sahip olan kırmızı floresan silikon parçacıkları cihaza enjekte edildiğinde, basınç antinodları boyunca konsantre oldular. Bu sistemin parçacıkları odaklama yeteneği hem akış hızına hem de uygulanan voltajlara bağlıdır. Akış arttıkça, parçacıkların mikro kanal boyunca dağılımı yayılır.

Ayrıca uygulanan voltajların arttırılması, parçacık odaklama derecesini arttırır. Faaliyete geçtiğinde, bu cihaz çeşitli mikroakışkan bazlı biyoanalizler ve ince uzaysal veya zamansal kontrol gerektiren deneyler için parçacıkları ve hücreleri manipüle etmek için kullanılabilir. Zaman ayırmayı ve her adımda dikkatli olmayı unutmamak önemlidir, çünkü herhangi bir adımda acele etmek son cihazda kusurlara neden olabilir.

Cihaz bittikten sonra, kullanımlar arasında cihazı uygun deterjanlar ve yıkama tamponları ile temizlemek için uygun özen gösterildiği sürece birçok kez kullanılabilir. Bu videoyu izledikten sonra, toplu akustik duran dalgaları destekleyen silikon ve camdan oluşan akustoakışkan bir cihazın nasıl üretileceğini iyi anlamış olmalısınız. Piranha karışımı gibi, kötü kullanıldığında son derece tehlikeli olabilecek güçlü kimyasallarla çalıştığınızı lütfen unutmayın.

Tüm imalat çalışmalarınız için güvenli kimyasal uygulama sağlamak için lütfen bu sıvıları kullanırken uygun özeni gösterin.