快速的微流体原型设计通过多热电脑注塑模具用于多重诊断
Gianmarco D Suarez1, Steevanson Bayer1, Yuki Yu Kiu Tang2
1Department of Chemistry, The Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong. chnagl@ust.hk.
Lab on a chip
|August 3, 2023
概括
研究人员开发了一种具有成本效益的方法,用于采用微热技术的桌面注射成型来原型化微流体设备. 这种技术可以准确地复制微特征,用于诸如离心微流体芯片上的基因分析等应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
- 微流体工程 微流体工程
背景情况:
- 微流体设备为各种应用提供小型化的平台,但原型设计可能昂贵且耗时.
- 传统的注塑成型需要专门的设备,限制了研究人员的可访问性.
- 开发具有成本效益和快速原型制造方法对于推进微流体技术至关重要.
研究的目的:
- 通过使用桌面注塑机来展示一种廉价的原型微流体设备的方法.
- 开发一个离心式微流体装置,具有新的中央填充机制,以展示原型技术.
- 为了克服与桌面机器复制微流体特性的局限性.
主要方法:
- 使用了一台桌面注塑成型机,采用变热加热和冷却 (在两分钟内从50°C到110°C).
- 开发了一种离心微流体装置,采用了一种新的中央填充机制.
- 制造的聚乙烯离心微流体芯片用于流体率和集成的光学pH传感器用于读取.
- 为CYP2C19基因定型进行了基因特异性循环介导同热放大 (AS-LAMP).
主要成果:
- 实现了微特征的良好复制,变化系数为3.6%,用于100微米宽的通道.
- 生产了功能性微流体芯片,能够以97.5%的准确度表示5.0μL的体积.
- 在微流体芯片上使用AS-LAMP证明了CYP2C19等位基因的成功基因定型.
- 通过pH传感器光变化检测到的AS-LAMP反应获得的平均结果时间为38分钟.
结论:
- Variotherm桌面注塑模具为微流体设备原型设计提供了一种具有成本效益和代性的方法.
- 这种方法使研究人员能够在内部创建功能性微流体芯片,降低成本并加速开发.
- 原型设计适合直接转化为大规模生产,增强商业化潜力.
