Приборы Microfluidic Приведенные в действие Поверхностным Натяжением - Новым Продуктом

Физики на Институте Технологии Грузии продемонстрировали новый оптически метод для контролировать подачу очень малых томов жидкостей над твердыми поверхностями. Метод, который полагается на изменениях в поверхностном натяжении пробудил оптически-произведенными термальными градиентами, смог обеспечить учредительство для нового поколения динамически reprogrammable microfluidic приборов.

Бумага описывая метод главная статья номера для вопроса 1-ое августа Писем Просмотрения журнала Физических. Исследование было поддержано Национальным фондом и Исследованием Корпорацией.

Существующие microfluidic приборы, также известные как «лаборатори-на--обломок,» используют малюсенькие каналы или трубы вытравленные в кремний или другой материал субстрата для того чтобы манипулировать очень малые тома жидкости. Такие приборы «micropipe» как раз начинают появляться на рынок.

Рационализаторство Техника Грузии смогло позволить продукции нового На тип microfluidic прибора без вытравлять каналы. Вместо, лазеры или оптические системы подобные к тем используемым в репроекторах LCD произвели бы сложные картины света менять-интенсивности на плоском материале субстрата. Абсорбциа света произвела бы дифференциальное топление на субстрате, создавая картину термальных градиентов. Поверхностное натяжение, относительно сильное взаимодействие на маштабах размера микрона, после этого причинило бы тома nanoliter жидкости пропустить от более холодных областей к более теплым областям через thermocapillary действие.

«Мы предвидим, что это смогло двинуть множественные капельки или пакеты жидкости одновременно, позволяющ блокам падений двигать в тоже время на множественные положения,» сказал Майкл Schatz, адъюнкта-профессора Техника Грузии физики. «Мы смогли во избежание положить детализированные зодчеств на субстрат. Вместо, мы приняли бы преимущество выдвижений в миниатюризацию оптической электроники для того чтобы сделать по образцу субстрат с усилиями поверхностного натяжения.»

Потому Что температурные градиенты были бы сформированы компьютер-контролируемыми светлыми картинами, тропа для капелек смогли быстро быть изменены, позволяющ повторному переходу не возможному с существуя microfluidic приборами. И потому что влияния поверхностного натяжения сильны на маштабе микрона, они смогли произвести расходов потока microarrays более высоко чем канал-основанные, которые должны отжать большие frictional усилия. Окончательно, субстрат смог легко быть очищен между пользами, во избежание загрязнение.

В их бумаге, Schatz и коллегаы Римское Grigoriev и Николас Garnier сообщают их изучения как термальные градиенты влияют на тонкие фильмы силиконового масла на поверхности стекла. Дно стекла была покрашенной чернотой для поглощения света, и теплоотвод обеспечил для того чтобы предотвратить перегреть.

Метод смог теоретически также использовать жидкостные поверхности, куда капельки immiscible жидкости были бы двинуты через жидкость «субстрата» такими же усилиями поверхностного натяжения. В системе жидкост-на-жидкости, основная жидкость также двинула бы, позволяющ более высоким расходам потока.

В биологических применениях, жидкости интереса основаны на воде, но Schatz говорит что оптически принцип смог примениться к большинств жидкостям. «Этот метод смог примениться к много жидких систем потому что он строит на внутреннеприсущем свойстве которому почти каждая жидкость имеет Â зависимость температуры поверхностного натяжения,» он заметил.

Хотя много технических барьеров остают, Schatz и его сотрудницы верят что их метод смог лежал в основу для миниатюризированного лаборатори-на--обломока используемого для генетического или биохимического испытания в поле. Легко reconfigurable система могла бы транспортировать, слить, смешать и разделенные потоки жидкий пропускать через плоскую поверхность.

«Если мы можем построить приборы, то которые двигают жидкости на малые масштабы в reconfigurable путе, тогда в принципе мы можем сделать все виды assays в поле на очень высоких плотностях,» Schatz объяснил. «Этот подход смог быть прикладной в много различных условиях.»

В Конечном Счете, миниатюризация microfluidic приборов смогла сделать для регулировать жидкости чего самомоднейшая технология полупроводника сделала для электроники, позволяющ assays, химикат изучает и другие процессы макромасштаба для того чтобы стать более малой, более дешевой и более быстро. «Сжимать приборов используя microfluidics смогл быть как революционн к нашим ежедневным жизням по мере того как микроэлектроника,» Schatz сказал.

Не Похож На микроэлектронику, однако, привод для того чтобы сделать microfluidic приборы более малые и более плотные стороны немедленный основной предел Â размер клеток, образцов ДНА или молекул протеина. Если те быть двинутым в жидкую форму, то характеристики microarray не могут быть гораздо малее чем немного микронов.

Среди возможностей вперед для строить оптически-управляемые microfluidic приборы контролируйте испарение, превращаться взаимодействует для того чтобы получить малюсенькие тома жидкости на поверхность, и выбирать правые субстрат и теплоотвод сочетание из обеспечить определенные картины температурного градиента без перегревать жидкости, примечания Grigoriev, ассистент профессора в Школе Физики.

«Мы с точки зрения стратегий испытания для строить строительные блоки, больше как транзисторы микроэлектроник,» он сказал. «Как Только те части в месте, оно будет очень более прямодушно для того чтобы принести их совместно в работая microfluidic прибор.»

Вывешенный 5-ое августа 2003th

Date Added: Nov 25, 2003 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 02:03

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit