Microfluidic Apparater som By Drivas, Ytbehandlar Spänning - Ny produkt

Fysiker på det Georgia Institutet av Teknologi har visat en ny optisk teknik för att kontrollera flödet av mycket lilla volymer av vätskor över heltäckande ytbehandlar. Tekniken, som relies på ändringar in, ytbehandlar spänning som meddelas av optisk-frambragda termiska lutningar, kunde ge fundamentet för en ny utveckling av dynamiskt reprogrammable microfluidic apparater.

Ett pappers- beskriva tekniken är täckaberättelsen för Augusti 1 utfärdar av föra journal överLäkarundersökningen Granskar Märker. Forskningen har stöttats av Nationalet Science Foundation och ForskningKorporationen.

Existerande microfluidic apparater, också som är bekant som ”, labb-på-en-gå i flisor,” kanaliserar leda i rör mycket litet bruk eller etsat in i materiella silikoner eller annan substrate för att behandla mycket lilla volymer av vätska. Sådan ”micropipe” apparater är precis början som syns på marknadsföra.

Den Georgia Techinnovationen kunde låta produktion av en ny typ av den microfluidic apparaten, utan att etsa, kanaliserar. I stället mönstrar laser eller optiska system som är liknande till de som används i skulle jordbruksprodukterkomplex för LCD projektorer, av varierande-styrka lätt på en materiell lägenhetsubstrate. Absorbering av den ljusa skulle differentiella uppvärmningen för jordbruksprodukter på substraten som skapar en mönstra av termiska lutningar. Ytbehandla spänning, en förhållandevis stark styrka på mikronen storleksanpassar fjäll som därefter skulle, orsakar nanolitervolymer av vätska för att flöda från kylareområdena till värmeapparatområden till och med thermocapillary handling.

”Föreställa sig Vi, att denna kunde flyttningmultipelliten droppe eller paket av vätska samtidigt som låter samlingar av, tappar för att vara röra samtidigt på multipellägen,” sade Michael Schatz, en förbunden professor för Georgia Tech av fysik. ”Kunde Vi undvika att sätta specificerade arkitekturer på substraten. I stället skulle vi takefördel av framflyttningar i miniatyriseringen av optoelectronics för att mönstra substraten med ytbehandlar spänningsstyrkor.”,

Därför Att de skulle temperaturlutningarna bildas, av dator-kontrollerat lätt, mönstrar, banor för liten droppe kunde snabbt ändras och att låta en möjlighet för omkonfigurering inte med existerande microfluidic apparater. Och därför att ytbehandlaspänningen verkställer är stark på mikronfjäll, dem kunde jordbruksprodukterflöde klassar higher än, kanalisera-baserade microarrays, som måste betagna stora frictional styrkor. Slutligen kunde substraten lätt göras ren mellan bruk som undviker förorening.

I deras pappers- anmäler Schatz och kollegor Romerska Grigoriev och Nicholas Garnier deras studier av hur termiska den tunna lutningaffekten filmar av silikonolja på en ytbehandla av exponeringsglas. Bottnen av exponeringsglaset hade varit den målade svarten som ska absorberas lätt, och en kylfläns g för att förhindra överhettning.

Tekniken kunde teoretiskt också använda flytande ytbehandlar, var liten droppe av en immiscible flytande skulle är rörda över ”en substrate” vätska vid samma ytbehandlar spänningsstyrkor. I ettflytande system klassar den bakomliggande vätska skulle också flyttningen som låter högre flöde.

I biologiska applikationer intresserar vätskor av baseras på bevattnar, men Schatz något att säga som den optiska principen kunde applicera till mest flytande. ”Kunde Denna teknik applicera till många fluid system, därför att den bygger på en inneboende egenskap, som nästan varje vätska har  temperaturberoendet av att ytbehandla spänning,” honom noterade.

Fast många tekniska häckar återstår, tror Schatz och hans kollaboratörer deras teknik kunde vara basen för miniaturized labb-på-en-gå i flisor använt för genetiskt eller biochemical testa i sätta in. Det lätt reconfigurable systemet skulle är kompetent att transportera, sammanfogning, blandning, och splittring strömmer av av fluid flöda över en lägenhet ytbehandlar.

”Om vi kan bygga, apparater som flyttningvätskor på lilla fjäll i ett reconfigurable långt, då i princip kan vi göra alla sorter av analyser i sätta in på mycket kicken - tätheter,” Schatz förklarade. ”Att närma sig Detta kunde appliceras i en olik radda villkorar.”,

Ultimately kunde miniatyriseringen av microfluidic apparater göra för vätskebruk vad den moderna halvledareteknologin har förlorad elektronik och att låta analyser, kemiska studier och annat makro-fjäll bearbetar för att bli mindre, mer billig och snabbare. ”Kunde krympningen av apparater som använder microfluidics, vara så revolutionär till våra dagligt liv, som microelectronics har varit,” Schatz sade.

I Motsats Till microelectronics emellertid, vänder mot drevet som gör microfluidic apparater mindre och tätare, en omgående grund begränsar  storleksanpassa av celler, tar prov DNA eller proteinmolekylar. Om de är att vara rörda i vätska, bilda, microarraysärdragen kan inte vara mycket mindre än några mikroner.

Bland utmaningarna framåt för byggande av optisk-drivande microfluidic apparater kontrollerar avdunstning som framkallar har kontakt för att få de mycket små volymerna av flytande på ytbehandla, och välja den högra kombinationen av substraten och kylflänsen för att ge distinkt temperaturlutning mönstrar, utan överhettning av vätskorna, noterar Grigoriev, en assistentprofessor i Skola av Fysik.

”Är Vi på peka av att testa strategier för konstruering av de byggande kvarteren, mycket något liknande transistorerna av microelectronics,”, sade han. ”När de lappar är förlägger in, det ska är mycket mer rättfram att komma med dem tillsammans in i en funktionsduglig microfluidic apparat.”,

_Posta 5th Augusti 2003

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

Last Update: 12. June 2013 02:09

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