نحن نقدم مجموعة microfluidics التعليمية الرقمية على أساس لوحة الدوائر المطبوعة من مصادر تجارية التي تسمح للمستخدم للحصول على التدريب العملي على تجربة مع microfluidics الرقمية. وهذا حل قابل للتطبيق ومنخفض التكلفة للتعليم شريطة أن تكون ملفات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور الرقمية مشتركة. نقترح استخدام microfluidics الرقمية كأداة تعليمية لأنه يتم التلاعب قطرات على منصات صفيف القطب عامة.
يمكن للمستخدمين الاستفادة من مجموعة موسعة من المكونات الإلكترونية التي يمكن الوصول إليها الآن بشكل كبير لتطبيقات Do-it-yourself للتفاعل إلكترونيا مع القطرات. وسوف يظهر هذا الاجراء يو هاو قوه وهو طالب دراسات عليا من مختبر يانغ . تبدأ بحام المقاومات جبل السطح، الترانزستورات، والصمامات الثنائية الباعثة للضوء على متن PCB.
قم بتوصيل مخرجات لوحة إمداد الطاقة ذات الجهد العالي بلوحة PCB مع المكونات اللحامية. ثم قم بتوصيل البطارية بلوحة تقوية الجهد لزيادة الجهد من ست فولت إلى 12 فولت. قم بتوصيل مستشعر الرطوبة ، ومطهر بيزو بالموجات فوق الصوتية ، ولوحة سائق الرذاذ بلوحة التحكم الدقيقة.
قم بتشغيل المتحكم الدقيق باستخدام التعليمات البرمجية التكميلية المقدمة. ضبط المقاوم المتغير من لوحة الجهد العالي واستخدام الرقمية متعددة متر لقياس الجهد الكهربائي للEWOD. ارتداء قفازات النتريل نظيفة وتطبيق 10 ميكرولتر من زيت السيليكون سنترستوك خمسة على منطقة القطب باستخدام micropipette.
انشر الزيت بالتساوي على منطقة القطب الكهربائي باستخدام إصبع. قطع قطعة من التفاف الغذاء مع أبعاد 2.5 في أربعة سنتيمترات ووضعها على رأس القطب. تطبيق زيت السيليكون على منطقة القطب باستخدام micropipette ونشرها بالتساوي.
لإجراء تجربة chemiluminescence ، ضع اثنين إلى خمسة ميكرولترات من محلول لومينول على القطب المستهدف باستخدام micropipette. ضع 10 ميكرولترات من 0.1٪ من فيروكيانيد البوتاسيوم على القطب الكهربائي والتي يمكن نقلها كقطيرة للكهربة. بدوره على المتحكم الدقيق بحيث قطرات فيروكيانيد البوتاسيوم يدمج مع لومينول.
للتصوير الفلوري، اقطع قطعة سنتيمتر مربع واحدة من الشريط شبه الشفاف ووضعها بين الصمام الثنائي الباعث للضوء وأقطاب EWOD. إرفاق فلتر الزجاج الانبعاثات على الكاميرا من الهاتف الذكي مع الشريط ووضع 10 ميكرولتر من محلول فيروكيانيد البوتاسيوم على الأقطاب الكهربائية. تسجيل الفيديو من تشغيل قطرة باستخدام الهاتف الذكي.
للشغل القطيرات على المدى الطويل، ضع ملليلتر واحد من الماء على رذاذ الموجات فوق الصوتية. ضع قطرة من فيروكيانيد البوتاسيوم ثم قم بتشغيل المتحكم الدقيق. ثم أغلق غطاء الحاوية على الفور.
تحقق من تشغيل القطيرات بعد ساعة. تظهر هنا حركة قطرة تمثيلية. لتجربة chemiluminescence ، يتم تشغيل قطرة من ferrocyanide للتحرك وخلط مع قطرة luminol المودعة مسبقا على القطب المستهدف في 12 ثانية.
يظهر هنا إعداد تخطيطي ل LED يعمل كمصدر للضوء للإثارة ، وشريط مكتبي واضح شبه شفاف كموزع ضوء ، وفلتر الانبعاثات المرفق مباشرة بكاميرا الهاتف الذكي. وينظر إلى التصوير الفلوري للقطرات التي تحتوي على إيزوثيوسيانات الفلورسين في الظلام نتيجة للشريط شبه الشفاف بمثابة الناشر لتوزيع ضوء الإثارة بالتساوي. لتجربة طويلة الأجل ، يمكن ملاحظة تنشيط قطرة ناجحة.
تظهر بيانات الرطوبة التمثيلية تحت تأثير رذاذ الموجات فوق الصوتية هنا. ويمكن استخدام هذا البروتوكول لتطوير مجموعة تعليمية على أساس microfluidics الرقمية. يتم الإبلاغ عن تجربة تشيميلومينسينس المستندة إلى لومينول كمثال محدد.
ويمكن تجميع هذه المجموعة في غضون فترة قصيرة من الزمن مع الحد الأدنى من التدريب في مجال الالكترونيات. ويمكن توسيع نطاق التجربة المبسطة الموصوفة هنا لتشمل تجارب أخرى. على سبيل المثال، يمكن استخدام مجموعة اختبار الورق عن طريق تحريك القطرة إلى الورق ليتم امتصاصها.
يمكن أيضا إضافة متحكم دقيق مع دائرة منطق الواجهة لتوفير تحكم رقمي أكثر تطورا وقابلية للبرمجة. يمكن أن يفيد هذا البروتوكول المتحمسين غير المحترفين لتعلم وتطبيق الإلكترونيات لزيادة تقدم معرفتهم بالمجال.
