Микрофлюидика и технология лабораторий на чипе были новой областью биомедицины с 80-х годов и продолжают находить многообещающие применения практически во всех отраслях, о которых вы только можете подумать.
В следующих инструкциях я покажу процедуру, которую я нашел наиболее эффективной при создании бумажных микрофлюидных устройств на основе оригинальной бумаги Whiteside по этому вопросу:
gmwgroup.harvard.edu/pubs/pdf/1060.pdf
Вместо использования фантастического лабораторного оборудования я сократил процедуру, чтобы использовать более дешевые и легко доступные предметы, которые дают более воспроизводимые и надежные результаты, чем те, которые обсуждались в статье Уайтсайдса.
Шаг 1: материалы и оборудование
Ниже приведены материалы, конкретные модели и продукты, которые мы использовали, указаны в скобках, но это не единственные варианты.
-
Принтер на восковой основе (Xerox ColorQube 8570)
Это основное ограничение этой процедуры, поскольку восковые принтеры, хотя и доступны, не так распространены, как другие принтеры, и, как правило, стоят немного дороже
-
Хроматографическая бумага (Whatman 3 мм)
Вот хорошая таблица некоторых и их возможностей
- Ламинатор (термический ламинатор AmazonBasics)
- Какое-то программное обеспечение САПР или векторной графики (Inkscape, Fusion360)
- Шприц (3 мл с тупым кончиком иглы)
- Пергамент
Шаг 2: Создание и печать выкройки
Вы можете использовать любой векторный рисунок или программное обеспечение САПР для проектирования каналов и узоров, хотя использование САПР немного упрощает получение точных однозначных размеров с экрана на бумагу. Мы использовали как Inkscape, так и Fusion 360, что лучше всего будет работать в зависимости от вашего шаблона.
Вот несколько рекомендаций, которые, как мы обнаружили, дали наилучшие результаты:
Стенки 0,9 мм с каналами 1 мм, как правило, дают довольно стабильные результаты, я рекомендую начать с этого и отрегулировать на основе ваших результатов (если протечка делает стенки толще, если кажется, что поток не течет, попробуйте увеличить ширину канала)
Чтобы получить полное проникновение воска через бумагу, мы напечатали сплошную черную заливку на обратной стороне бумаги, это фактически вдвое уменьшает толщину, которую должен проникнуть воск на стороне рисунка
В общем, стенки резервуара должны быть немного толще, чем стенки канала, так как они должны будут удерживать большее количество жидкости
Как и многие другие шаги в этом процессе, я рекомендую поиграть и найти то, что лучше всего подходит для вашей конкретной установки.
Шаг 3: процесс выпечки
Возьмите свежераспечатанное микрофлюидное устройство и поместите его в сложенный кусок пергаментной бумаги, убедившись, что узор полностью покрыт. Пропустите его через ламинатор дважды с настройкой 3 мм (мы обнаружили, что это лучше всего работает для нас, но рекомендуем поиграть с настройками ламинатора и количеством проходов, чтобы найти то, что лучше всего подходит для вас).
Когда он выйдет, линии должны расшириться и потускнеть. Если вы не уверены, что он был запечен правильно, прорежьте узор точным и посмотрите на поперечное сечение, вы должны увидеть чернила на всю толщину бумаги.
Шаг 4: Тестирование
Используйте пипетку или шприц, чтобы проверить свои результаты!
Вы можете проявить изобретательность с пищевым красителем, чтобы он выглядел круче, или даже с добавками, такими как флуоресцеин.