이 프로토콜은 입자 막힘 및 복잡한 구조와 같은 단점을 극복하는 다중 입자 농도를 위해 공압 구동 미세 유체 플랫폼을 제조하고 작동하는 우리의 방법을 설명합니다. 이 방법은 무제한의 입자를 처리하고, 많은 수의 작은 입자에 집중하고, 원치 않는 세포 손상을 방지하고, 엔트로피 효율을 높일 수 있습니다. 생물학적 분석의 중요성으로 인해 미세 유체 및 생물 의학 미세 전자 기계 시스템 기술은 마이크로 물질의 정제 및 수집을위한 장치를 개발하고 연구하는 데 사용됩니다.
시작하려면 미리 준비된 공압 밸브 채널 SU8 몰드를 사용하여 밸브를 공압으로 제어하기 위해 PDMS 층을 복제하십시오. 준비된 공압 밸브 채널 몰드에 10 밀리리터의 액체 PDMS와 1 밀리리터의 경화제를 붓고 섭씨 90도에서 30 분 동안 열을 활성화시킵니다. PDMS 구조체가 경화된 후, SU8 주형을 분리한다.
1.5mm 펑크를 사용하여 1.5mm 공압 포트 3개를 공압 밸브 채널로 펀치합니다. 10 밀리리터의 액체 PDMS와 1 밀리리터의 경화제를 깨끗한 SU8 몰드에 붓습니다. 스핀 코터를 사용하여 분당 1500 회전으로 15 초 동안 스핀 코트를 회전 한 다음 섭씨 90도에서 30 분 동안 열 활성화합니다.
PDMS 구조가 경화된 후 SU8 몰드를 분리한다. PDMS 구조를 20초 동안 대기 플라즈마로 처리하십시오. 현미경을 사용하여, 플라즈마 처리된 PDMS 구조를 채널 구조에 따라 정렬한다.
정렬된 PDMS 구조체를 섭씨 90도에서 30분 동안 가열하여 결합시킨다. 1.5 밀리미터 펑크를 사용하여 얇은 다이어프램 층에 결합 된 공압 채널 부분 내의 유체 채널 입구 및 출구에 1.5 밀리미터 직경의 구멍을 만듭니다. 미세유체 채널을 만들기 위해 두 개의 SU8 몰드를 사용하여 PDMS 층의 양면을 복제합니다.
전면에 곡선 및 직사각형의 미세유체 채널 몰드를 사용하고 후면에는 미세유체 상호 연결 채널 몰드를 사용하십시오. 10 밀리리터의 액체 PDMS와 1 밀리리터의 경화제를 곡선 및 직사각형 미세 유체 채널 몰드에 붓고 15 초 동안 분당 1200 회전으로 스핀 코팅 한 다음 섭씨 90도에서 30 분 동안 열 활성화하여 곡선 유체 챔버 및 유체 채널을위한 금형을 만듭니다. 미세유체 채널이 형성되는 PDMS 층을 분리한다.
그런 다음 이를 대기 플라즈마로 20초 동안 처리하여 유리 웨이퍼에 접합하여 밀봉된 통풍구 벽을 덮는 열 활성화 몰드를 만든다. 세 밀리리터의 액체 PDMS를 SU8 금형의 상호 연결 채널에 붓습니다. 상호 연결 채널 몰드로 제작 된 구조를 미세 유체 상호 연결 채널 몰드 상의 액체 PDMS로 배열하십시오.
그런 다음 중첩 된 구조물을 섭씨 130도에서 30 분 동안 건조시킵니다. 경화 후, 미세유체 채널 네트워크 층으로부터 전면 SU8 몰드를 제거하고 후면 PDMS 몰드를 조심스럽게 벗겨냅니다. 10 밀리리터의 액체 PDMS와 1 밀리리터의 경화제를 깨끗한 SU8 몰드에 붓고 섭씨 90도에서 30 분 동안 가열하여 활성화시킵니다.
PDMS 구조가 경화된 후 SU8 몰드를 분리한다. PDMS 미세유체 상호 연결 채널 주형을 20초 동안 대기 플라즈마로 처리하십시오. 현미경을 사용하여, 플라즈마-처리된 PDMS 구조를 채널 구조에 따라 정렬한다.
정렬된 PDMS 구조물을 섭씨 90도에서 30분 동안 가열하여 결합시킨다. 이 과정 동안 제조된 PDMS 구조체를 채널 구조에 따라 정렬하고 20초 동안 대기 플라즈마로 처리하여 결합시킨다. 10 밀리리터 주사기를 사용하여 미세 유체 채널을 거품이없고 탈염수로 채 웁니다.
작동 유체의 압력과 마이크로비드 흐름을 제어하는 세 개의 공압 밸브를 제어하려면 작동 유체에 대한 네 개 이상의 출구 채널이 있는 정밀 압력 컨트롤러를 미세유체 플랫폼에 삽입합니다. 증류수에서 다양한 크기의 카르복실 폴리스티렌 시험 입자를 준비하십시오. 작동 유체의 유량을 제어하려면 유리 병의 절반을 물로 채우고 유리 병 캡을 컨트롤러 출력 채널 및 마이크로 밸브에 연결하십시오.
거꾸로 된 현미경을 사용하여 모든 플랫폼 작동을 관찰하고 액체 유량계로 콘센트에서 시간에 따른 작동 유량을 측정합니다. 입자 또는 유체 혼합물을 입자 밸브와 함께 입구에서 압력하에 주입하십시오. CIV 밸브에 압력을 가하여 15킬로파스칼로, 파티클 밸브를 18킬로파스칼로 가하여 밸브를 작동시킵니다.
입자가 농축되면 유체 밸브에만 압력을 가하십시오. 유체의 유속은 네 단계 플랫폼 작동으로 나뉘어졌다. 첫 번째 단계는 로딩 상태였습니다.
작동 유체 및 입자는 미세유체 채널 네트워크와 거의 동일하여 구조적 대칭을 나타내었다. 두 번째 단계는 차단 상태였습니다. 유로가 좁아졌고, 출구 포트에서 측정된 유량은 유압 저항에 의해 감소되었다.
세 번째 단계는 집중 상태였습니다. 측정된 QP는 0에 가까웠고, QF는 블로킹 상태의 약 1.42배였다. 마지막 단계는 릴리스 상태였습니다.
그 결과 유량 및 집중 속도는 공압 밸브로 프로그래밍 된 순차적 작동이 유량 변화로 인해 잘 작동한다는 것을 입증했습니다. CIV 밸브와 입자 밸브가 닫힐 때 입자가 농축되고 수집 영역에 축적되었으며, 모두 수집되고 농축 된 입자는 유체 밸브 만 닫혔을 때 네 초 이내에 방출되었습니다. 이 절차의 필수적인 부분은 PDMS 층이 공기 층의 더 많은 압력에 의해 이식되는 후방 구조를 경화시키는 것입니다.
그리고 변형된 필름층은 갑자기 활성화된다. 이 플랫폼은 작동이 물리적 입자의 특성에 의해 영향을받지 않기 때문에 매우 농축되고 직선이며 부유 된 생체 입자의 자동 전처리에 사용할 수 있습니다.
