التصنيع السريع للاجهزه المخصصة Microfluidic للبحوث والتطبيقات التعليمية

Summary

هنا نقدم بروتوكول لتصميم وتصنيع الاجهزه المخصصة ميكروفلويديك مع الحد الأدنى من الاستثمار المالي والوقت. والهدف من ذلك هو تيسير اعتماد تكنولوجيات ميكروفلوريك في مختبرات البحوث الطبية الحيوية والبيئات التعليمية.

Abstract

تسمح الاجهزه المجهرية بالتلاعب بالسوائل والجزيئات والخلايا والاجهزه الصغيرة الحجم أو الكائنات الحية في القناات التي تتراوح من النانو إلى المقاييس تحت الملليمتر. وقد أدت الزيادة السريعة في استخدام هذه التكنولوجيا في العلوم البيولوجية إلى الحاجة إلى أساليب يمكن لمجموعه واسعه من المجموعات البحثية الوصول اليها. تتطلب معايير التصنيع الحالية ، مثل الترابط PDMS ، تقنيات الطباعة الحجرية والترابط المكلفة والمستهلكة للوقت. ومن البدائل القابلة للاستمرار استخدام المعدات والمواد الميسورة التكلفة بسهوله ، والتي تتطلب قدرا ادني من الخبرة وتسمح بالتكرار السريع للتصاميم. في هذا العمل ونحن وصف بروتوكول لتصميم وإنتاج PET-شرائح (petls) ، والاجهزه ميكروفلويديك التي هي غير مكلفه ، وسهله لافتعال ، وتستهلك وقتا اقل بكثير لتوليد من النهج الأخرى لتكنولوجيا ميكروفلويديكس. وهي تتالف من صفائح الأفلام المستعبدين حراريا ، والتي يتم تعريف القناات والميزات الأخرى باستخدام قطع الحرفية. ويحل المشروع التحديات التقنية الخاصة بالميدان مع الحد بشكل كبير من العقبات التي تعترض التبني. ويسهل هذا النهج امكانيه الوصول إلى أجهزه ميكروفلويديكس في كل من البيئات البحثية والتعليمية ، مما يوفر منصة موثوقه لأساليب التحري الجديدة.

Introduction

تمكن ميكروفلويديكس من التحكم في السوائل علي نطاقات صغيره ، مع احجام تتراوح من ميكروليتر (1 × 10^-6 لتر) إلى بيدولتر (1 × 10^-12 لتر). وقد أصبحت هذه السيطرة ممكنة جزئيا بسبب تطبيق تقنيات التصنيع المجهري المقترضة من صناعه المعالجات الدقيقة¹. ويتيح استخدام الشبكات الصغيرة الحجم من القناات والغرف للمستعمل الاستفادة من الظواهر الفيزيائية المميزة التي تتميز بها الابعاد الصغيرة. علي سبيل المثال ، عند مقياس الميكرومتر ، يمكن التلاعب بالسوائل باستخدام التدفق الصفي ، حيث تهيمن القوي اللزجة علي القوي القصوره. ونتيجة لذلك ، يصبح النقل غير المدروس السمة البارزة للميكروفلويديكس ، ويمكن دراسته كميا وتجريبيا. ويمكن فهم هذه الانظمه بشكل صحيح باستخدام قوانين Fick ، ونظرية الحركة البراونية ، ومعادله الحرارة ، و/أو معادلات Navier-ستوكس ، التي هي اشتقاقات هامه في مجالات ميكانيكا السوائل وظواهر النقل².

لان العديد من المجموعات في العلوم البيولوجية دراسة نظم معقده علي المستوي المجهري ، كان يعتقد أصلا ان الاجهزه ميكروفلويديك سيكون لها تاثير فوري وكبير علي تطبيقات البحوث في علم الاحياء^2،3. ويرجع ذلك إلى انتشار يجري المهيمنة في نقل جزيئات صغيره عبر الاغشيه أو داخل الخلية ، وابعاد الخلايا والكائنات الدقيقة هي مباراة مثاليه للانظمه والاجهزه الفرعية ملليمتر. ولذلك ، كانت هناك إمكانات كبيره لتعزيز الطريقة التي تجري بها التجارب الخلوية والجزيئية. ومع ذلك ، فان الاعتماد الواسع للتكنولوجيات الصغريه من قبل علماء البيولوجيا قد تخلفت وراء التوقعات⁴. قد يكون السبب البسيط لعدم نقل التكنولوجيا هو الحدود التاديبيه التي تفصل بين المهندسين وعلماء الاحياء. وظل تصميم الاجهزه المخصصة وتصنيعها خارج نطاق قدرات معظم مجموعات البحوث البيولوجية ، مما يجعلها تعتمد علي الخبرات والمرافق الخارجية. كما ان عدم إلمام بالتطبيقات المحتملة والتكلفة والوقت اللازم لتكرار التصميم يشكلان أيضا عائقين كبيرين امام المتبنيين الجدد. ومن المرجح ان تكون هذه الحواجز قد أثرت في تعطيل الابتكار ومنع التطبيق الواسع النطاق للميكروفلوات لمواجهه التحديات في العلوم البيولوجية.

والمثال علي ذلك: منذ أواخر عام 1990 كانت الصور الفوتوغرافية اللينة الطريقة المفضلة لتصنيع الاجهزه ميكروفلويدريك. PDMS (بوليميثيلسيلاوكسين ، بوليمر عضوي قائم علي السيليكون) هو ماده تستخدم علي نطاق واسع بسبب خصائصه الفيزيائية ، مثل الشفافية ، الخلايا ، والتوافق البيولوجي⁵. وقد تمتعت هذه التقنية نجاحا كبيرا ، مع مختبر علي رقاقه والجهاز علي رقاقه الاجهزه التي يتم تطويرها باستمرار علي هذا النظام الأساسي⁶. غير ان معظم المجموعات التي تعمل علي هذه التكنولوجيات موجودة في الإدارات الهندسية أو لها روابط قويه بها⁴. وعاده ما تتطلب الطباعة الحجرية غرفا نظيفه لتصنيع القوالب ومعدات الربط المتخصصة. للعديد من المجموعات ، وهذا يجعل الاجهزه PDMS القياسية اقل من المثالي بسبب تكاليفها الراسماليه والرصاص الوقت ، وخاصه عندما يكون هناك حاجه لاجراء تعديلات التصميم المتكررة. وعلاوة علي ذلك ، لا يمكن الوصول إلى التكنولوجيا في الغالب لمتوسط الاحياء وللطلبة المحرومين من المختبرات الهندسية المتخصصة. وقد اقترح انه لكي يتم اعتماد الاجهزه المجهرية علي نطاق واسع ، يجب ان تحاكي بعض صفات المواد التي يشيع استخدامها من قبل علماء البيولوجيا. علي سبيل المثال ، البوليسترين المستخدمة للثقافة الخلية والاختبارات الحيوية غير مكلفه ، يمكن التخلص منها ، وقابله للإنتاج الضخم. وعلي النقيض من ذلك ، فان التصنيع الصناعي للميكروفلويديكس القائم علي PDMS لم يتحقق أبدا بسبب نعومه الميكانيكية ، وعدم استقرار المعالجة السطحية ، ونفاذيه الغاز⁵. بسبب هذه القيود ، ومع الهدف من حل التحديات التقنية باستخدام أجهزه مخصصه بنيت "في المنزل" ، ونحن وصف طريقه بديله التي تستخدم xurography^7،8،9 بروتوكولات والتصفيح الحراري. ويمكن اعتماد هذه الطريقة مع القليل من راس المال والاستثمار في الوقت.

هي ملفقه petls باستخدام البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) الفيلم ، والمغلفة مع الإيثيلين اللاصق الحراري-الفينيل خلات (ايفا). كلا المادتين تستخدم علي نطاق واسع في المنتجات الاستهلاكية ، وهي متوافقة بيولوجيا ومتاحه بسهوله بأقل تكلفه¹⁰. PET/EVA يمكن الحصول علي الفيلم في شكل الترقق الحقائب أو لفات. باستخدام قاطع الحرفية التي تسيطر عليها الكمبيوتر وجدت عاده في الهاوي أو الحرف مخازن ، يتم قطع القناات من ورقه فيلم واحد لتحديد الهندسة المعمارية الجهاز¹¹. ثم يتم إغلاق القناات عن طريق تطبيق طبقات اضافيه من الأفلام (أو الزجاج) التي يتم المستعبدين باستخدام (مكتب) تغليف الحرارية (الشكل 1ا). يتم أضافه مصدات الفينيل المثقبة ذاتية اللصق لتسهيل الوصول إلى القناات. تتراوح أوقات التصنيع من 5 إلى 15 دقيقه ، مما يسمح بالتكرار السريع للتصميم. جميع المعدات والمواد المستخدمة لجعل PETLs يمكن الوصول اليها تجاريا وباسعار معقولة (< 350 دولار أمريكي تكلفه بدء التشغيل ، مقارنه بآلاف USDs للطباعة الحجرية). ولذلك ، توفر PETLs حلا جديدا لمشكلتين رئيسيتين تطرحهما ميكروفلويديكس التقليدية: القدرة علي تحمل التكاليف وفعالية الوقت (انظر مقارنه PDMS/PETLS في الجدولين التكميليين 1 و 2).

بالاضافه إلى تزويد الباحثين بالفرصة لتصميم وتصنيع أجهزتهم الخاصة ، يمكن اعتماد PETLs بسهوله في الفصول الدراسية لأنها بسيطه وبديهية للاستخدام. يمكن ادراج PETLs في المناهج الدراسية الثانوية والجامعية⁸، حيث يتم استخدامها لمساعده الطلاب علي فهم المفاهيم الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية بشكل أفضل ، مثل الانتشار ، والتدفق الرقائقي ، والميكرومتر ، وتوليف جسيمات متناهي ، وتشكيل التدرج ، والمحور الكيميائي.

في هذا العمل ونحن نوضح سير العمل الشامل لتصنيع رقائق نموذج PETLs مع مستويات مختلفه من التعقيد. ويستخدم الجهاز الأول لتسهيل تصوير الخلايا والاجهزه الدقيقة في غرفه صغيره. الثاني ، والجهاز أكثر تعقيدا يتكون من عده طبقات ومواد ، ويستخدم للبحوث في البيولوجيا الميكانيكية⁹. وأخيرا ، قمنا ببناء جهاز يعرض العديد من المفاهيم الديناميكية السائلة (التركيز الهيدروديناميكي ، والتدفق الرقائقي ، والنقل المتعدد الطرق ، والميكرومتر) للأغراض التعليمية. يمكن تصميم سير العمل وتصاميم الاجهزه المعروضة هنا بسهوله لمجموعه كبيره من الأغراض في كل من إعدادات البحث والفصول الدراسية.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

1-التصميم

1. تحديد تطبيق للاجهزه وسرد مكونات القناة/الغرفة التي ستكون مطلوبه.
   ملاحظه: ستتطلب كافة الاجهزه قنوات الإدخال والإخراج. وسوف تتطلب الاجهزه المستخدمة لمجهر غرفه التصوير. ستتطلب الاجهزه الأكثر تعقيدا قنوات وغرفا تقع في طبقات متعددة.
2. أبدا بالرسم اليدوي لكل طبقه ، مع الأخذ في الاعتبار كيفيه تاثر وظيفة الجهاز بالموضع الفائق للطبقات.
3. ارسم التصاميم النهائية علي الكمبيوتر باستخدام اي برنامج يسمح برسم الخطوط والاشكال.
   1. ارسم كل طبقه بشكل منفصل باستخدام الخطوط السوداء والصلبة والاشكال الخالية من الظلال. يوصي بسماكة الخط التي تبلغ 6 نقاط أو أكثر. في هذه المرحلة ، فان ابعاد ميزات القناة والغرفة اقل اهميه من النسب الاجماليه.
   2. استخدم وظيفة النسخ واللصق عند إنشاء المعالم والطبقات الفائقة. انظر الشكل 1ب للاطلاع علي أمثله للرسومات الطبقية.
4. استيراد كل طبقه في البرمجيات الحرفية القاطع (الشكل 1ج). القيام بذلك عن طريق جعل التقاط الشاشة من تصميم رسمها واستخدام نهج السحب والإفلات.
   1. إنشاء وثيقة جديده في البرمجيات كتر الحرفية (تحميل مجاني). إسقاط ملف الصورة علي حصيره المعروضة. سيتعرف البرنامج علي معظم ملفات الصور.
   2. تكبير الصورة لتسهيل المعالجة عن طريق السحب من الزاوية. يمكن الآن التعرف علي التصميم من قبل البرنامج باستخدام وظيفة التتبع.
      ملاحظه: المستخدمين قد تنتج دي نوفو التصاميم مباشره علي هذا البرنامج (استخدام أدوات الرسم في لوحه التصميم).
5. لتتبع التصميم ، حدد أيقونه التتبع (شكل فراشه) علي الجانب الأيمن من النافذة وحدد التصاميم المستوردة بالبالكامل.
   1. حدد خيار معاينه التتبع المسمي المخطط التفصيلي. اضبط إعدادات العتبة والمقياس (إذا لزم الأمر) لضبط التتبع الأصفر لمطابقه التصميم.
   2. حدد التتبع من قائمه التتبع بمجرد تطابق التتبع الأصفر مع التصميم. تظهر القناات الآن كمحيط احمر. إذا كان الكفاف الأحمر يطابق التصميم ، يمكن تحديد الصورة المستوردة وحذفها. يتم الآن استيراد التصميم وجاهزه لتغيير الحجم.
6. حجم الجهاز عن طريق تحديد تصميم تتبع وباستخدام الشبكة التي يوفرها البرنامج. اسحب لتغيير عرض وطول القناات والغرف.
   ملاحظه: البرنامج يوفر القياسات ، ويمكن رسم خطوط صغيره مؤقتا (استخدام لوحه التصميم علي الجانب الأيسر من النافذة) لقياس الابعاد داخل الجهاز. ابعاد القناة الوظيفية العرض تتراوح بين 100 μm إلى 900 μm. قد يلزم تعديل الابعاد بعد اختبار النماذج الاوليه. من المهم ان يتم حجم جميع الطبقات بشكل تناسبي ، لضمان المحاذاة الصحيحة اثناء التجميع.
   1. بعد التصميم بشكل صحيح ، حدد أداه مربع علي شكل رسم القائمة لرسم مربع/مستطيل حول كل طبقه من الجهاز. يجب ان يكون هذا الشكل من نفس الحجم لكافة الطبقات. انظر الشكل 1(ج ) للحصول علي أمثله.
7. إنشاء طبقه علويه منفصلة تحتوي علي منافذ الوصول إلى القناات. وسوف تتكون تصاميم بسيطه من طبقه رئيسيه (الأوسط) قناه ، طبقه الختم السفلي (غالبا الزجاج) والطبقة العليا التي ينبغي ان تحتوي علي ثقوب دائريه للوصول إلى القناات (مداخل/منافذ).
   ملاحظه: ستتطلب التصاميم التي تحتوي علي أكثر من ثلاث طبقات ثقوب مدخل/مخرج في طبقات متعددة (انظر الشكل 1ج، الشكل 5ا). قد تكون هذه الثقوب مضمنه بالفعل في التصميم ، أو يمكن اضافتها في هذا الوقت.
   1. حدد أداه الرسم علي الجانب الأيسر من الشاشة. رسم الدوائر علي منافذ مدخل ومنفذ للتصميم.
   2. انسخ وألصق كلا من التصميم الأصلي والدوائر. امسح القناات من الجهاز الأساسي.
      ملاحظه: هذا يترك منافذ مدخل/منفذ في الموضع المناسب المطابق للتصميم الأصلي. ويمكن أيضا أضافه الاشكال إلى محيط كل طبقه للمساعدة في المحاذاة.
8. ترتيب جميع الطبقات لقطع علي حصيره المعروضة. الجهاز جاهز الآن للقطع.

2-القطع

1. تطبيق واحد PET/EVA فيلم (أو غيرها من المواد) من سمك المفضل (3 مل هو المعيار) علي حصيره قطع لاصقه. تاكد من ان الجانب اللاصق (غير اللامع) يواجه الجانب الجانبي البلاستيكي (اللامع).
   ملاحظه: استخدام قفازات نظيفه لتجنب إدخال الزيوت والجزيئات الدقيقة إلى الطبقات.
2. تسطيح الفيلم ضد حصيره (الشكل 1د) ، وأزاله جميع الهواء الذي قد تم المحاصرين. ويمكن القيام بذلك باستخدام اليدين قفاز أو بكره.
3. محاذاة حافه حصيره القطع إلى الخط المشار اليه علي القاطع. تحميل حصيره عن طريق الضغط علي حصيره تحميل علي القاطع. الحفاظ علي الاعداد علي شفره القطع بين 3 و 5 ، اعتمادا علي سماكه الفيلم.
4. قم بتوصيل كبل USB القاطع بالكمبيوتر.
   1. حدد علامة التبويب إرسال وحدد اعداد القطع.
      ملاحظه: يتوفر العديد من الإعدادات في القائمة تتالي. ورقه لاصقه ، واضح-هو الاعداد الذي يعمل بشكل جيد مع PET/EVA الفيلم الذي يحتوي علي سماكه من 3-5 مل (75-125 μm). تعديل الإعدادات لمواد مختلفه وحفظ الإعدادات المخصصة للاستخدام في المستقبل.
5. انقر فوق إرسال. وسوف تبدا القطع (الشكل 1ه). تاكد من وجود مساحة كافيه في الخلف من القاطع لحصيره للتحرك دون عوائق. عند الانتهاء من القاطع ، تفريغ حصيره عن طريق تحديد تفريغ علي القاطع. لا تسحب الحصيرة قبل التفريغ.

3-المحاذاة

1. ضع حصيره القطع بجوار سطح نظيف. مع اليدين قفاز ، استخدم زوج من ملاقط لرفع كل طبقه من الجهاز موائع قباله حصيره قطع (الشكل 1و). كن حذرا بشكل خاص حول المنعطفات والانحناءات في القناة. هذه هي حساسة خاصه وعرضه لتمزيق وتزييفها.
2. ضع طبقات الجهاز الميكروفلويديكس علي سطح نظيف. ترتيبها وفقا لموقفهم من اعلي إلى أسفل في الجهاز (الشكل 1ز، الشكل 2ا، الشكل 5ا والشكل 7ا).
3. قطع صغيره (~ 3 مم × 10 ملم) قطعه من الشريط علي الوجهين التي سيتم استخدامها لإرفاق مؤقتا الطبقات معا.
4. Superimpose الطبقات واحدا تلو الآخر ، بدءا من الطبقة السفلي. أضافه قطعه صغيره من الشريط علي الوجهين إلى زاوية بين الطبقات ، بعيدا عن اي قنوات أو مداخل/منافذ (الشكل 1G، السهم). الشريط ، علي الرغم من عدم المطلوبة ، والتعبئة الطبقات ويؤكد انها لن تحول اثناء التصفيح. استخدام رقصه الأسلاك لتسهيل محاذاة الطبقات في الاجهزه مع أكثر من 4 طبقات (الشكل التكميلي 3).
5. تاكد من ان اللاصق (ماتي-ايفا) الجانب من الفيلم يواجه دائما داخل (داخل طبقات جزء) من الجهاز.
   تنبيه: سوف تذوب لاصقه المكشوفة ضد الأجزاء الداخلية من تغليف والتمسك بها ، مما ادي ليس فقط في فقدان الجهاز ولكن أيضا التي تؤثر علي الأداء في المستقبل من تغليف.
6. بمجرد ان يتم فرض جميع الطبقات ، افحص الجهاز. يجب ان يكون هناك جانب واحد علي الأقل ايفا في ما بين جميع الطبقات ، وينبغي ان يتعرض اي ايفا. عند إدخال المواد غير ايفا المغلفة (علي سبيل المثال ، البولي فينيل كلوريد (PVC) فيلم ، والزجاج) ، قد تكون هناك حاجه إلى فيلم المغلفة مع ايفا علي كلا الجانبين ، وخاصه في حاله الاجهزه الأكثر تعقيدا (الشكل 5).

4. التصفيح

1. قم بتشغيل وتعيين تغليف لاعداد سمك المطلوب. بعض التجليد تقدم 3 و 5 إعدادات mil ، في حين ان بعض لا. بالنسبة لأي جهاز به 4 طبقات أو أكثر ، استخدم اعداد 5 مل.
2. بمجرد تغليف جاهزه ، تشغيل الجهاز من خلال بكرات الترقق (الشكل 1H-I). ضع النهاية التي تم أضافه شريط مزدوج من جانب للحصول علي أفضل النتائج.
   ملاحظه: عند افتعال الاجهزه من خمس طبقات أو أكثر ، قد يتم تشغيلها من خلال تغليف أكثر من مره.
3. استرداد الجهاز مغلفه.
   ملاحظه: فمن المستحسن للاجهزه ان تكون كبيره بما يكفي لجعل من السهل الانتعاش من تغليف. هذا الاعتبار لا يؤثر علي حجم القناات أو العمارة رقاقه ، فانه يدعو ببساطه ل "الإطار" التي يمكن ان تذهب بسهوله من خلال تغليف دون البقاء في الداخل.

5. مدخل/منافذ منفذ

1. استخدام أداه دواره و 1/32 بت في مثقاب لقطع ثقب صغير من خلال مركز المصد الأثاث. بدلا من ذلك ، استخدم 1 ملليمتر خزعة لكمه لتثقيب المصدات.
   ملاحظه: ينصح الصحافة الحفر. علي الرغم من ان الاحجام تختلف ، ينصح 2 مم × 6 مم-قطرات المصدات. تجنب ببساطه "طعن" المصد. وما لم تتم أزاله المواد ، فان المصد سيغلق مره أخرى (الشكل التكميلي 1). الثقوب كما هو مبين أعلاه تهدف إلى التفاعل مع بولييثيريثيركيتوني (نظره خاطفه) الأنابيب ، ماصه وطرف ، أو ابره حاده (16-18 ز). ويمكن تحقيق ثقوب أكبر باستخدام كماشة لكمه دواره (الشكل التكميلي 1). هذه هي مفيده عندما يتم استخدام المصد ك "خزان" للسوائل أو البيولوجية الأخرى.
2. تاكد من ان فوهه واضحة تماما عن طريق أزاله اي الحطام (الناجمة عن الحفر أو اللكم) مع زوج من ملاقط صغيره.
3. بعد ان يتم مسح منافذ المداخل/المخارج بنجاح ، يمكنك محاذاة المصدات بعناية مع منافذ المداخل/المخارج علي الجهاز المغلف (الشكل 1J – K). هذه الخطوة ضرورية لوجود تدفق السليم من السوائل داخل وخارج الجهاز. امسك المصد خلف الجهاز ، ضع الوجه اللاصق المواجه للمدخل/المخرج المفتوح علي الجهاز ، ثم قم بمحاذاته والتزام به. اكتمل الآنتجميع الاجهزه.

6-الاختبار

1. الوصول إلى ابنيه القناة/الغرفة من خلال المصدات المثقبة (المنافذ). هناك العديد من الخيارات فيما يتعلق بكيفية إدخال السوائل والبيولوجية في الاجهزه.
2. استخدام المختبر أو الطبية/الجراحية الأنابيب عن طريق إرفاقه إلى موصل من البلاستيك (علي سبيل المثال ، محولات Luer) أو إلى ابره حاده. ويمكن أيضا استخدام ماصه قياسيه وطرف أو الأنابيب نظره خاطفه دون محولات (الشكل التكميلي 2).
3. اجراء ضخ أو رسم السوائل مع المحاقن والأنابيب باستخدام المحاقن أو المضخات التمعجيه.
   ملاحظه: هناك العديد من الخيارات في السوق ، بدءا من ~ 300 USD في وقت كتابه هذا الكتاب.
4. اضبط إعدادات معدل التدفق المختلفة وفقا للجهاز والتجربة.
   ملاحظه: نستخدم إعدادات معدل التدفق بشكل روتيني في نطاق 0.01 – 100 μL/min ، ولكن يمكن استخدام معدلات أخرى.

الشكل 1: التلفيق. (ا) تغليف المكاتب وقطع المركبات هما القطعتان الوحيدتين من المعدات اللازمة للتصنيع. وكلاهما متاح علي الإنترنت أو في مخازن الحرف/اللوازم المكتبية. وتشمل الاداات الأخرى المطلوبة مقص وملاقط. (ب) يمكن ان تتكون ابنيه القناات والغرف رقميا باستخدام اي برنامج برمجي يتضمن أدوات الرسم (قد يفضل بعض المستخدمين الرسومات المتجهة ، ولكنها غير مطلوبه). يتم رسم الخطوط والاشكال باللون الأسود بخلفيه بيضاء. يمكن استيراد الملف أو التقاط الشاشة للتصميم في البرمجيات الحرفية القاطع عن طريق سحب وإسقاط. (ج) الحرفية القاطع البرمجيات متاحه مجانا للتحميل ومطلوب للسيطرة علي القاطع. البرنامج يكتسب التصميم ويسمح للتعديلات ، مثل التحجيم. كما يوفر أدوات الرسم. (د) حصيره قطع يحمل الفيلم لقطع. وهو لاصق قليلا ، مما يسمح لتجميد المواد التي يجب قطعها. ويبين الشكل أربعه مواد مختلفه جاهزه للتحميل: 3 مل-سميكه PET/EVA فيلم (اعلي) ، 5 مل-سميكه PET/EVA الفيلم (الأوسط) ، 6 مل-سميكه EVA/PET/EVA (أسفل اليسار) وفيلم PVC (أسفل اليمين). (ه) القاطع هو مفتوح لعرض شفره (باللون الأسود) وحده وتحميل حصيره. (و) بعد القطع ، يتم رفع الطبقات الفردية باستخدام ملاقط. قطع المخارج من القناات والغرف لا تزال تعلق علي حصيره وأزالها في وقت لاحق والتخلص منها. (ز) يتم محاذاة الطبقات الفردية وفرضها علي التصفيح. وكثيرا ما تستخدم قطع صغيره من الشريط علي الوجهين (السهم) للمساعدة في محاذاة ومنع تحول طبقه اثناء التصفيح. (ح ، طاء) يتم تغذيه الجهاز في الأعلى من تغليف واستردادها من خلال الفتحة. التصفيح يوفر ختم قويه ، وترك مسارات قناه مفتوحة. (ياء، كاف) من أجل الوصول إلى القناات ، فمن الضروري أضافه مثقبه ، الذاتي لاصق الفينيل مصدات. تعرض الصورة في (J) النهج "العكسي" للمواءمة ، حيث يتم وضع المصد من الخلف ، مما يسمح بالمحاذاة المرئية للمدخل/المخرج مع انثقاب المصد. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

النتائج

بالاضافه إلى انخفاض التكلفة والتكرار السريع ، يمكن تخصيص تكنولوجيا PETL بسهوله لحل التحديات المحددة. أولا ، ونحن وصف جهاز بسيط يتكون من الزجاج coverslip ، طبقه الغرفة ، طبقه القناة ، ومدخل/مخرج طبقه (الشكل 2). تم تصميم هذا الجهاز لتسهيل تصوير الخلايا والاجهزه الدقيقة تحت التدفق ال...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

وفي حين ان الموائع الصغيرة موجودة بشكل متزايد في مجموعه أدوات المختبرات في جميع انحاء العالم ، فان وتيره الاعتماد كانت مخيبه للآمال ، نظرا لاحتمال تاثيرها الإيجابي¹⁶. التكلفة المنخفضة والكفاءة العالية لتصنيع الاجهزه ميكروفلويديك ضرورية لتسريع اعتماد هذه التكنولوجيا في مختب...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Biopsy punch (1mm)	Miltex	33-31AA	Optional, replaces rotary tool set up
Blunt needles	Janel, Inc.	JEN JG18-0.5X-90	Remove plastic and attach to Tygon tubing
Coverslips	Any		24 x 60 mm are preferred
Cutting Mat and blades	Silhouette America or Nicapa	www.silhouetteamerica.com/shop/blades-and-mats	Re-use/Disposables
Double-sided tape	Scotch/3M	667	Small amounts, any width or brand
PEEK tubing	IDEX/any	1581L	Different configurations available. Consider using Tygon tubing intead, if not already using PEEK
PET/EVA thermal laminate film	Scotch/3M & Transcendia	TP3854-200,TP5854-100 & transcendia.com/products/trans-kote-pet	3 - 6 mil (mil = 1/1000 inch) laminating pouches or rolls.
PVC film - Cling Wrap	Glad / Any		Food wrapping
Rotary tool-drill	Dremel/Any	200-121 or other	1/32 and 3/64" drill bits from Dremel recommended
Rubber Roller	Speedball	4126	To facilitate adhesion, any brand will work
Scissors & tweezers	Any	Fiskars-Inch-Titanium-Softgrip-Scissors |Cole-Parmer –# UX-07387-12	Quality brands are recommended
Silhouette CAMEO Craft cutter	Silhouette America	www.silhouetteamerica.com/shop/cameo/SILHOUETTE-CAMEO-3-4T	Preferred craft cutter
Silhouette Studio software	Silhouette America	www.silhouetteamerica.com/software	Controls the craft cutter and provides drawing tools (free download MAC and PC)
Syringe Pump	Harvard Apparatus or New Era	70-4504 or NE-300	Pumps are ideal, pipettes or burettes can be used.
Syringes	Any		1-3mL
Thermal laminator	Scotch/3M	TL906	Standard home/office model
Tygon tubing (E-3603)	Cole-Parmer	EW-06407-70	Use with blunt needle tips
Vinyl furniture bumpers	DerBlue/3M/ Everbilt	Clear, self-adhesive (6 x 2 mm and 8 x 3 mm)	Round bumpers are recommended