طراحي، شبيه‌سازي و ساخت ميكروشير بهينه در سامانه ميكروفلوئيديك

كارشناسي ارشد

ميكروفلوئيديك علم و فنّاوري بررسي دستگاه‌هايي باقابليت كار كردن سيالات در اندازه‌هاي بسيار كوچك است. ميكروفلوئيديك به ما اجازه آناليز بر روي مقدار ميكرو و نانو ليتري از سيال را مي‌دهد. اين فنّاوري به علت افزايش حساسيت، دقت، سرعت، سهولت و كاهش هزينه ساخت موردتوجه قرارگرفته است. براي ساخت تراشه ميكروفلوئيديكي، نيازمند اجزايي نظير ميكرو شيرها و ميكرو كانال‌ها هستيم. ميكروشير براي كنترل نرخ جريان، سرعت، جهت، جرم، شكل و فشار جريان خروجي استفاده مي‌شود. همچنين ميكروشير مسيريابي، زمان‌بندي و جداسازي سيالات را در سامانه دستگاه ميكروفلوئيديك كنترل مي‌كند و در توليد قطرات، دست‌كاري اسيد نوكلئيك و كشت سلولي استفاده مي‌شوند. طراحي بهينه اين تجهيزات از جهات سهولت ساخت، كارايي، دقت بالا و همچنين ترجيح بر عملكرد غيرفعال، همواره موضوع مهمي براي پژوهش‌ها بوده است. در اين پژوهش ابتدا ميكروشيرهاي يك‌طرفه با نرم‌افزار كامسول طراحي و ميزان يك‌سوسازي، افت فشار و افت سرعت بررسي و مقايسه شد. طبق نتايج، بيشترين مقدار يك‌سوسازي به ترتيب متعلق به شير نازل ديفيوزري طرح دوم-نوع سوم، شير داراي نازل، دندان‌اره‌اي، تسلا و انواع ديگر شيرهاي نازل ديفيوزري بود. روش ساخت تراشه با دو روش انجام گرفت، روش اول ايجاد قالب از جنس پلكسي گلس(PMMA) به‌وسيله برش ليزري و ريخته‌گري پليمر پلي دي متيل سيلوكسان (PDMS) مايع و سپس پخت آن بود، روش دوم حك كردن بر روي شيشه به روش برش ليزري و طراحي ميكروشير با PMMA بود. در اين پروژه ساخت چند نمونه ميكروشير انجام‌شده است.

210394

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي نانو فناوري گرايش نانو مواد

دكتر صادق صادق زاده