ساخت تراشه‌ي ريز‌شاره‌ي T شكل در پلي‌مر پلي‌متيل متاآكريلات از طريق كندگي و جوش ليزري

Fabrication of a T Shape Microfluidic Chip on PMMA by Laser Ablation and Welding

تراشه ­هاي ريز‌شاره كاربردهاي زيادي در صنايع مختلف به ويژه پزشكي و تصويرگيري هسته­ اي دارند. در فرايند تصويرگيري، زيست­ مولكول ­هاي نشان­ دار شده با راديوايزوتوپ­ ها به عنوان عامل ­هاي وضوح تصوير براي تشخيص بيماري استفاده مي­شود. نشان دارسازي زيست­ مولكول­ ها با استفاده از راديونوكليدها از جمله‌ي كاربردهاي مهم و اخير تراشه­ هاي ريز‌شاره است. اين مقاله ساخت تراشه‌ي ساده‌ي آزمايشگاهي حاوي ريزكانال سه بعدي T شكل روي پلي­مر پلي‌متيل متاآكريلات (PMMA) را با استفاده از كندگي و جوش ليزري گزارش مي­كند. بدين ­منظور ابتدا با استفاده از كندگي ليزري ريزكانال ­هاي دوبعدي با ابعاد و كيفيت متفاوت روي سطح پلي­مر ايجاد شد. به منظور دست­يابي به بهترين نسبت ابعادي براي ريزكانال اثر پارامترهاي ماشين ­كاري از جمله سرعت پايش، نرخ تكرار و شاري دگي روي ابعاد و كيفيت كانال­ها مورد بررسي قرار گرفته و شرايط بهينه براي ايجاد كانال مورد بررسي قرار گرفت. ريزكانال دو بعدي T شكل با استفاده از شرايط بهينه‌ي به دست آمده، روي سطح پلي­مري به ابعاد 1cm×1cm×0.5cmايجاد شد. پلي­مر حاوي ريزكانال­هاي دوبعدي T شكل با لايه‌ي ديگري از پلي­مر پلي‌متيل متاآكريلات توسط ليزر جوش داده شد. ريزكانال­هاي دوبعدي روي سطح پلي­مر با استفاده از ليزرهاي تپي CO2 و هارمونيك دوم ليزر Nd:YAG ايجاد و براي اتصال از ليزر CO2 تپي و پيوسته استفاده شد.

Microfluidic chips are commonly used in many industrial and nuclear medicine applications. The biomolecules are labeled with radio nucleoids for increasing the image resolution in nuclear imaging. Labeling of biomolecules with radio nucleoids is an important subject in recent applications of the microfluidic chips. In this paper fabrication of a T-shape microfluidic chip on Polymethylmethacrylate (PMMA) polymer was investigated. The effect of the experimental parameters such as scanning velocity, pulse repetition rate, and laser fluences on the dimensions and the quality of the microchannels were investigated. A two-dimensional T-shape microchannel was fabricated on a PMMA sheet of 1cm×1cm×0.5cm, under the optimum experimental conditions. A polymer sheet with 2D-microchannels was welded to another PMMA sheet with laser welding for the formation of a 3-dimensional microfluidic chip. Two-dimensional microchannels were fabricated with CO2 and second harmonic of Nd:YAG lasers, both in pulsed mode of operation. Continues and pulse CO2 lasers were both used for welding and formation of three-dimensional microchannels.