Bu protokol, parçacık tıkanması ve karmaşık yapılar gibi eksikliklerin üstesinden gelen çok parçacıklı konsantrasyonlar için pnömatik olarak yönlendirilen mikroakışkan platform üzerinde üretim ve işletme yöntemimizi açıklamaktadır. Bu yöntemler, sınırsız sayıda parçacığın işlenmesini, çok sayıda küçük parçacığa konsantre olmayı ve istenmeyen hücre hasarını önlemeyi mümkün kılar ve entropi verimliliğini arttırır. Biyolojik analizin önemi nedeniyle, mikroakışkan ve biyomedikal mikroelektro mekanik sistemler teknolojileri, mikro malzemelerin saflaştırılması ve toplanması için cihazlar geliştirmek ve incelemek için kullanılmaktadır.
Başlamak için, valfi pnömatik olarak kontrol etmek üzere PDMS katmanını çoğaltmak üzere önceden hazırlanmış bir pnömatik valf kanalı SU8 kalıbı kullanın. Hazırlanan bir pnömatik valf kanal kalıbına 10 mililitre sıvı PDMS ve bir mililitre kürleme maddesi dökün ve 30 dakika boyunca 90 santigrat derecede ısı aktive olur. PDMS yapıları kürlendikten sonra, SU8 kalıbını ayırın.
1,5 milimetrelik bir delinme kullanarak pnömatik valf kanalına üç adet 1,5 milimetrelik pnömatik bağlantı noktası delin. Temiz bir SU8 kalıbına 10 mililitre sıvı PDMS ve bir mililitre kürleme maddesi dökün. Bir spin kaplayıcı kullanarak dakikada 1500 devirde 15 saniye boyunca döndürün, ardından 30 dakika boyunca 90 santigrat derecede ısıl aktive edin.
PDMS yapıları kürlendikten sonra SU8 kalıbını ayırın. PDMS yapısını atmosferik plazma ile 20 saniye boyunca tedavi edin. Bir mikroskop kullanarak, plazma ile muamele edilmiş PDMS yapılarını kanal yapısına göre hizalayın.
Hizalanmış PDMS yapılarını 30 dakika boyunca 90 santigrat derecede ısıtarak bağlayın. 1,5 milimetrelik bir delinme kullanarak, sıvı kanalı girişinde ve ince diyafram tabakasına bağlı pnömatik kanal kısmındaki çıkışlarda 1,5 milimetre çapında bir delik açın. Mikroakışkan bir kanal oluşturmak için iki SU8 kalıbı kullanarak PDMS katmanının her iki tarafını da çoğaltın.
Ön tarafta kavisli ve dikdörtgen bir mikroakışkan kanal kalıbı ve arkada bir mikroakışkan ara bağlantı kanalı kalıbı kullanın. Kavisli ve dikdörtgen mikroakışkan kanal kalıbına 10 mililitre sıvı PDMS ve bir mililitre kürleme maddesi dökün ve 15 saniye boyunca dakikada 1200 devirde döndürün, ardından 30 dakika boyunca 90 santigrat derecede ısı aktivasyonu ile kavisli sıvı odası ve sıvı kanalları için kalıplar oluşturun. Mikroakışkan kanalın oluştuğu PDMS tabakasını ayırın.
Ardından, cam gofrete yapıştırılarak kapalı havalandırma duvarını kaplayan ısıl aktif bir kalıp oluşturmak için 20 saniye boyunca atmosferik plazma ile muamele edin. SU8 kalıbının ara bağlantı kanalına üç mililitre sıvı PDMS dökün. Ara bağlantı kanalı kalıbı ile imal edilen yapıyı, mikroakışkan ara bağlantı kanalı kalıbı üzerindeki sıvı PDMS'de düzenleyin.
Daha sonra üst üste bindirilmiş yapıyı 30 dakika boyunca 130 santigrat derecede kurutun. Kürledikten sonra, ön SU8 kalıbını mikroakışkan kanal ağ katmanından çıkarın ve arka PDMS kalıbını dikkatlice çıkarın. 10 mililitre sıvı PDMS ve bir mililitre kürleme maddesini temiz bir SU8 kalıbına dökün ve ısıl olarak 30 dakika boyunca 90 santigrat derecede aktive edin.
PDMS yapıları kürlendikten sonra SU8 kalıbını ayırın. PDMS mikroakışkan ara bağlantı kanalı kalıplarını atmosferik plazma ile 20 saniye boyunca tedavi edin. Bir mikroskop kullanarak, plazma ile muamele edilmiş PDMS yapılarını kanal yapısına göre hizalayın.
Hizalanmış PDMS yapılarını 30 dakika boyunca 90 santigrat derecede ısıtarak bağlayın. Bu işlem sırasında hazırlanan PDMS yapılarını kanal yapısına göre hizalayın ve atmosferik plazma ile 20 saniye boyunca işlemden geçirerek bağlayın. 10 mililitrelik bir şırınga kullanarak, mikroakışkan kanalı kabarcıksız, demineralize suyla doldurun.
Çalışma sıvısının basıncını ve mikroboncuk akışını kontrol eden üç pnömatik valfi kontrol etmek için, çalışma sıvısı için dört veya daha fazla çıkış kanalına sahip hassas bir basınç kontrol cihazını mikroakışkan platformuna yerleştirin. Damıtılmış suda çeşitli boyutlarda karboksil polistiren test parçacıkları hazırlayın. Çalışma sıvısının akış hızını kontrol etmek için, bir cam şişenin yarısını suyla doldurun ve cam şişe kapağını kontrolör çıkış kanalına ve mikro valfe bağlayın.
Ters çevrilmiş bir mikroskop kullanarak, tüm platform işlemlerini gözlemleyin ve çıkışta zaman içindeki çalışma akış hızını bir sıvı debimetresi ile ölçün. Partikül veya sıvı karışımını, partikül valfi ile girişteki basınç altında enjekte edin. Valfi harekete geçirmek için CIV valfine 15 kilopaskalda ve partikül valfine 18 kilopaskalda basınç uygulayın.
Partiküller konsantre olduğunda, sadece sıvı valfine basınç uygulayın. Akışkanların akış hızı dört aşamalı bir platform operasyonuna bölündü. İlk aşama yükleme durumuydu.
Çalışma sıvısı ve parçacıklar, mikroakışkan kanal ağının yapısal simetri sergilediği için neredeyse aynıydı. İkinci aşama engelleme durumuydu. Akış yolu daraldı ve çıkış portunda ölçülen akış hızı hidrolik dirençle azaltıldı.
Üçüncü aşama konsantrasyon haliydi. Ölçülen QP sıfıra yakındı ve QF, engelleme durumunun yaklaşık 1.42 katıydı. Son aşama serbest bırakma durumuydu.
Ortaya çıkan akış ve konsantrasyon hızları, pnömatik valf ile programlanan sıralı çalıştırmanın akış değişiklikleri nedeniyle iyi çalıştığını kanıtladı. CIV valfi ve partikül valfi kapatıldığında partiküller toplanma alanında yoğunlaştı ve birikti ve tüm toplanan, konsantre parçacıklar sadece sıvı valfi kapatıldığında dört saniye içinde serbest bırakıldı. Bu prosedürün önemli bir parçası, PDMS tabakasının hava tabakasının biraz daha fazla basıncı ile implante edildiği arka yapıyı kürlemektir.
Ve deforme olmuş film tabakası aniden aktive olur. Bu platform, çok konsantre ve düz ve askıya alınmış biyopartiküllerin otomatik ön işlemi için kullanılabilir, çünkü işlem fiziksel parçacıkların özelliklerinden etkilenmez.
