رضا حاجی آقائی وفائی

دستگاه میکروپمپ ایده پروری شده براساس نیروی الکتروترمال، یک نوآوری در زمینه قابلیت آنالیزهای بیولوژیکی میباشد که قادر است سرعت حرکت ذرات بیولوژیکی را در داخل میکروکانال کنترل نماید. با در نظر گرفتن یک جفت الکترود بصورت Side-by-Side در داخل میکروکانال و تحریک این الکترودها در فرکانس های بالا، زمان کافی برای Charge Relaxation وجود ندارد، بنابراین پدیده Screening اتفاق نمیافتد و تقریبآ هیچ یونی روی سطح الکترودها را نمی پوشاند و شارژ الکتریکی لایه Electric-double-layer قابل صرفنظر است. بنابراین کل میدان در داخل بدنه سیال شکل میگیرد. بمنظور پیاده سازی میکروپمپ براساس تئوری مذکور الکترود تیتانیم/پلاتین با استفاده از فرآیند فتولیتوگرافی و به ضخامت 20/200 نانومتر بر روی چند ویفر سیلیکونی رشد داده شد. و توسط روش Ion Beam Etching ساختار الکترودی مطلوب بر روی ویفر حکاکی گردید. از سوی دیگر شکل مطلوب میکروکانال با استفاده از روش Deep-reactive-Ion-Etching بر روی چند ویفر سیلیکونی Mold گردید و سپس ماده PDMS بعنوان سازنده بدنه میکروکانال بر روی Silicon Mold ریخته شد. سپس در دمای 80 درجه سانتیگراد و بمدت 2 ساعت عمل پخت انجام گرفت تا ماده PDMS شکل Silicon Mold را به خود بگیرد. در ادامه میکروکانال PDMS از Silicon Mold جدا گردید و محل ورودیها و خروجی میکروکانال با استفاده از پانچ بر روی میکروکانال PDMS ایجاد گردید. در انتها سطوح میکروکانال و ویفر سیلیکونی با استفاده از دستگاه اکسیژن پلاسما فعال شد و در عرض 40 ثانیه بهمدیگر متصل گردیدند تا طرح کلی میکروپمپ ایجاد گردد. بمنظور انجام عملیات تست و مشخصه یابی میکروپمپ طراحی شده، یک عدد مدار PCB جهت اعمال سیگنال تحریک به الکترودها طراحی گردید. از سوی دیگر محلول Phosphate Buffer Saline (PBS) که مهمترین بافر در انجام تستها و آنالیزهای بیولوژیکی میباشد و با هدایت الکتریکی مختلف در آزمایشگاه آماده گردید. بمنظور ارزیابی کامل ایده طراحی شده، ذرات فلورسنت به اندازه 1 میکرومتر بهمراه بافر بیولوژیکی PBS در داخل میکروکانال بارگذاری شد و با اعمال ولتاژ متناسب کنترل حرکت بیوسیال کاملا عملی گردید.