Miniaturisierung Probleme in neuen Lab-on- a-Chip- Gerät zu überwinden
UNSW Australien Chemiker haben eine neue Art von winzigen Lab-on- a-Chip- Gerät, das eine breite Palette von Anwendungen haben könnte , einschließlich giftige Gase zu erkennen , zu fertigen integrierten Schaltungen und Bildschirm biologischen Molekülen erfunden .
Die neue Technik von der UNSW Team entwickelt beinhaltet den Druck eines Musters von winzigen Tröpfchen einer speziellen Lösungsmittel auf einen goldbeschichteten oder Glasoberfläche.
"Wir verwenden eine Klasse von " grünen " Lösungsmitteln genannten ionischen Flüssigkeiten , die Salze, die bei Raumtemperatur flüssig sind, sind sie nicht- flüchtig sind , so dass diese überwindet eines der Hauptprobleme bei der Herstellung nützlich miniaturisierten Geräten . - Schnelle Verdunstung der Lösemittel auf der Chip ", sagt Dr. Zhao Chuan , leitender Autor der Studie .
" Die Vielseitigkeit unserer Chips bedeutet, sie könnten eine Vielzahl von potenziellen Funktionen, wie zB für den Einsatz in schnell und präzise Handfühler für die Umweltüberwachung , medizinische Diagnostik und Prozesskontrolle in der Produktion zu haben."
Die Forschung ist in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht . Es wurde von Dr. Zhao , Christian Gunawan und Mengchen Ge von der UNSW School of Chemistry durchgeführt.
UNSW Chemiker gedruckten Namen der Universität mit einer neuartigen Technik, die sie entwickelt, die Herstellung aa Muster der Ionenflüssigkeitströpfchenauf einen goldbeschichteten Chips beinhaltet .
Bildnachweis: UNSW
Lab-on- a- Chip -Geräte , in denen chemische Reaktionen werden im Miniaturmaßstab durchgeführt , unter intensiver Entwicklung , weil sie das Versprechen der schnellere Reaktionszeiten , weniger Materialeinsatz und hohe Ausbeuten an Produkt. Verdampfen des Lösungsmittels auf dem Chip ist jedoch ein großes Problem , da dies die Konzentration von Substanzen zu beeinträchtigen und stören die Reaktion. Lösungsansätze umfassen , die die Lösungsmittel in winzigen Kanälen oder "Wände" , und mit Stauseen , um zusätzliche Lösungsmittel auf dem Chip zu speichern.
Die " wandlosen " Entwurf des UNSW Team entwickelt - mit nichtflüchtigen ionischen Flüssigkeiten als Lösungsmittel , um eine Mikroarray von Tröpfchen chemisch an die Chip verankert herzustellen - hat mehrere wesentliche Vorteile.
" Ionische Flüssigkeiten sind Designer- Lösungsmittel und eine breite Anwendung . Wir können jetzt durchzuführen viele Reaktionen oder Analyseverfahren in ionischen Flüssigkeiten im Mikromaßstab auf einem Chip mit verbesserter Ausbeute und Effizienz ", sagt Dr. Zhao .
"Diese Microarray-Chips kann leicht in hohen Stückzahlen hergestellt werden und sind sehr stabil. Sie übersteht den Kopf gestellt und erhitzt, um 50 Grad gedreht , und einige können sogar übersteht in einer anderen Flüssigkeit eingetaucht ist. Diese Eigenschaften werden für kommerzielle Anwendungen von Bedeutung sein , einschließlich Speicher und Transport von Mikrochips. "
Die Tröpfchen der ionischen Flüssigkeit sind etwa 50 Mikrometer breite (etwa die Hälfte der Breite eines menschlichen Haares) und 10 Mikrometer hoch.
Die UNSW Forscher gezeigt mehreren Nutzungsmöglichkeiten der Mikroarrays .
Sie zeigten die winzigen Tröpfchen können als schnelle, empfindliche Monitore der Gegenwart eines Gases , die aufgrund ihrer geringen Volumen handeln .
Sie zeigten auch, dass in den Tröpfchen gelösten Metallsalzen kann elektrisch als Mikrostrukturen abgeschieden werden , eine Technik, die der Verwendung bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen sein kann.
Einige biologische Moleküle an die Tröpfchen aufgenommen blieb ebenfalls stabil und aktiv ist, öffnet sich die Möglichkeit, mit Hilfe der Microarrays für diagnostische Zwecke.