Mikrofluidikai és digitális mikrofluidikai alkalmazások Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai Kar

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Mikrofluidikai és digitális mikrofluidikai alkalmazások Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai Kar"

Gizella Patakiné
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Mikrofluidikai és digitális mikrofluidikai alkalmazások Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai Kar Iván Kristóf PhD PPKE ITK

2 Témák Mi az a mikrofluidika? Gél szelepes kutatások CNN feldolgozással támogatott mikrofluidika Digitális mikrofluidika 2

3 Mi az a mikrofluidika? miniatr vízvezetékezés olyan egyszer vagy komplex, egy- vagy többfázisú áramlások vizsgálata, amelyeket egy arra tervezett miniatr készülékekben alakítunk ki a folyadék mennyisége a l pl tartományba esik tintasugaras nyomtatófej Laboratórium a chipen R. Pal et al., Lab on a Chip, vol. 5, 2005, o

vizsgálata, amelyeket egy arra tervezett miniatr készülékekben alakítunk ki a

4 Néhány egyszer példa mikrotiter lemez mikrokever különböz eszközök integrált elektródok 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 Gél szelep Hidrogél szelep (hmérsékletérzékeny NIPA gél) egy T-elágazásban A gélt a készülékben polimerizáljuk 200 um 1 mm Alacsony hmérséklet (~ 20 C) Gél vízzel telt, duzzadt állapotban Szelep zárva Készülék anyaga: PDMS, üveg nincs folyadékáramlás 9

Alacsony hmérséklet (~ 20 C) Gél vízzel telt, duzzadt

10 Gél szelep Hidrogél szelep (hmérsékletérzékeny NIPA gél) egy T-elágazásban A gélt a készülékben polimerizáljuk Magas hmérséklet (~ 32 C) Gél összeesve, kevés vízzel Szelep nyitva folyadékáramlás 10

11 Gél szelep Gél in-situ fotopolimerizációs kísérlet a minnesota-i egyetemen T-elágazás 11

12 Gél szelep PDMS eszközben A gél az áramlási sebességet kb. 30%-kal tudta gátolni (250 Pa nyomás esetén) mérési elrendezés PPCU FIT id vs. térfogatáram diagram 12

13 Gél szelep A gél duzzadása és összeesésének modellezése 2D-ban geometria id vs. áramlási sebesség diagram PPCU FIT 13

14 Mikrofluidikai kutatás a Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai Karán 14

15 CNN feldolgozással támogatott mikrofluidika A folyadék áramlási képét mikroszkóp alatt felvesszük és feldolgozzuk egy nagy sebesség CNN kamerával Hígított és hemolizált vér Különböz csatornaelrendezések Parazita számlálás (pl. Dirofilaria repens) PDMS és Si alapú hibrid mikrofluidikai rendszer csatorna maszkterv PPCU FIT 3D csatorna modell 15

hemolizált vér Különböz csatornaelrendezések Parazita számlálás (pl.

17 PPCU FIT 17

18 Digitális mikrofluidika diszkrét folyadékcseppek 2 elektród között a folyadékcsepp mozgatása az ún. electrowetting elven alapul a folyadék felületi feszültsége (ezáltal nedvesítési tulajdonságai) megváltoztathatóak a cseppre adott feszültség hatására Sung Kwon Cho, Hyejin Moon, és Chang-Jin Kim, Microelectromechanical Systems, Journal of, vol. 12, 2003, o

electrowetting elven alapul a folyadék felületi feszültsége (ezáltal nedvesítési

19 Electrowetting jelenség 19

20 Digitális mikrofluidika a mikrofluidika négy alapmvelete elvégezhet folyadékcsepp elállítása csepp mozgatása csepp kettéválasztása cseppek összekeverése több kémiai és biológiai vizsgálat elvégezhet egy chipen S.K. Cho et al., MEMS, The 15th IEEE International Conference on, 2002, o

összekeverése több kémiai és biológiai vizsgálat elvégezhet egy chipen S.K.

21 Folyadékcsepp leszakítása és a rendszerbe vitele 21

22 Folyadékcsepp mozgatása 22

23 Digitális mikrofluidika - példa Különböz vizsgálatok végezhetk ugyanazon a chipen pl. vércukorszint mérés kolorimetriás reakció 1. reagens 2. minta detektálás 1. minta 2. reagens keverés V. Srinivasan, V.K. Pamula, és R.B. Fair, Lab on a Chip, vol. 4, 2004, o

24 Digitális mikrofluidika - példák lehetséges klinikai kémiai alkalmazások vérkép, plazma, szérum, vizelet, nyál, könny V. Srinivasan et al., Clinical diagnostics on human whole blood, plasma, serum, urine, saliva, sweat, and tears on a digital microfluidic platform. 24

25 Terepjáró cseppek 25

26 Digitális mikrofluidikai modellezés 26

27 Digitális mikrofluidika Az els teszt chipünk és az új chip rajzolata PPCU FIT 27

28 Miért kutatjuk? PPKE ITK Molekuláris bionika BSc szakos hallgatóknak Eszköz és gyakorlóterep a Számítástechnika, Informatika, Biológia, Kémia diszciplínák között. 28

29 Köszönöm a figyelmet! Iván Kristóf PhD ivan.kristof@itk.ppke.hu 29

Hasonló dokumentumok

ENIAC SE2A ENIAC CAJAL

1 Nyertes ENIAC projektek az MTA orjából ENIAC SE2A ENIAC CAJAL Contact email: dragon@ttk.mta.hu Phone: +36-1-392-2614 Fax: +36-1-392-2226 Mailing Address: P.O.B. 49, H-1525 Budapest, HUNGARY Visiting