امروزه ساختارهای میکرونی به علت دقت بالا و هزینه اندک مواد مصرفی، کاربردهای فراوانی در شیمی و زیست پیدا کرده است، به طوریکه رشته میکروفلوئیدیک به یک رشته میانگروهی تبدیل شده است. هدف اصلی از تولید ساختارهای میکرونی، تبدیل آزمایشگاههای بزرگ و پرهزینه امروزی به آزمایشگاههای سریع، ارزان و با بازده بالا در ابعاد میکرونی است. روشهای گوناگونی برای ساخت کانالهای میکرونی وجود دارد.
سیستمهای ميكروفلوئيديك شامل حركت و كنترل دقيق سيال درون ساختار زيرميليمتري است. در اين مقياس كم سيستم ميكروفلوئيديك، سيال، جريان خطي را نشان ميدهد، بهعبارتديگر جريانات سيال بهصورت موازی با يكديگر است و اختلاط تنها با نفوذ رخ ميدهد.
ايمني سنجي ميكروفلوئيديك كه مدل ميناتورهشدهي همتای بزرگ مقياس آن است، داراي مزاياي زير است:
1- افزايش نسبت سطح به حجم، واكنش ها را تسريع ميبخشد
2- ابعاد کمتر، مصرف نمونه و واكنشگرهاي گران را كاهش ميدهد.
3- جابجايي سيال به صورت اتوماتيك، بازده و تكثيرپذيري را بهبود ميبخشد. همچنين سيستمهاي ميكروفلوئيديك ميتوانند داراي مزايايي مثل قابليت حمل، حساسیت بالاتر، هزينه كمتر، زمان سنجش كمتر و مصرف فضاي آزمايشگاهي كمتر باشند. روش لیتوگرافی نرم یک روش کم هزینه، سریع، دقیق و درعینحال پرکاربرد در ساخت کانالهای میکرونی است.
يكي از موارد مهم در گسترش سیستمهای ميكروفلوئيديك انتخاب نوع ماده برای ساخت سیستم است، زيرا هنگاميكه سيستم كوچك ميشود اثرات سطحي زياد ميشود. در انتخاب نوع ماده بايد مواردي مثل پايداري شيميايي، قيمت، خواص سطحي (براي رسوب زيستي) و پايداري گرمايي (براي تقويتسازي نوكلئيكاسيد مثل PCR) درنظر گرفته شود. سيليكون، شيشه و پليمرها در ساخت ميكروفلوئيديكها به كار رفتهاند. ابعاد ميكرو و نانوي موردنياز در اين ابزارها میتواند با تكنولوژي نيمهرساناها حاصل شود، بنابراين سيليكون از اولين موادي است که در اوايل 1990s استفاده شده است. بههرحال سیلیکون غيرشفاف است كه استفاده از نشانگرهاي فلورسانس براي تشخيص را محدود ميكند. همچنين مولكولهاي بيولوژيكي تمایل به جذبسطحی روي سيليكون را دارند كه اين محدوديتها منجر به رويآوردن به مواد ديگر شد. سپس شيشه به دليل اينكه تقريباً در همه طولموجهای جذب و نشر نشانگرهاي فلورسانس شفاف است مورد استفاده قرار گرفت، ولي تكنيكهاي ساخت مشكل و محتواي مواد شيميايي سمي مانع گسترش عمومی آن شد. اخيراً پليمرها به دليل داشتن مزايايي مثل شفافيت اپتیکی، غیرسمیبودن و قيمت كم، توجه پژوهشگران را به خود جلب كرده است. بهعلاوه تكنيكهاي ساخت آسان و تنوع روشهای اصلاح سطحي براي بهبود كارايي اين ابزارها وجود دارد. پليكربنات، پليمتيلمتاكریلات (PMMA)، پلياتیلن، پلیپروپیلن و پلياستايرن از جمله پلیمرهايي هستند كه بهطور گستردهاي در تحقيقات و صنعت استفاده شدهاند. يكي از پليمرهايي که با ساخت سریع و آسان ابزارهاي ميكروفلوئيديك به روش لیتوگرافي نرم، توجه زيادي را به خود جلب كرده است.
پلي دي متيل سایلوكسان معروف به PDMS است که داراي مزاياي ذیل است:
1- ساختار در مقياس ميكرومتري با دقت بالا قابلت كثير است
2- تا 280 nm شفاف اپتیکی است
3- در دماهاي پايين قابلاستفاده است
4- غيرسمي است
5- ميتواند با خود يا ديگر مولكولها پيوند مولكولی واندروالس برقرار كند يا بهطور برگشتناپذير در معرض پلاسماي هوا و تشكيل پيوند كووالانسي مهر و موم شود. اين خصوصيات باعث شده است که PDMS براي مطالعات بيولوژيكي مناسب باشد.
روش لیتوگرافی نرم یک روش کم هزینه، سریع، دقیق و در عین حال پرکاربرد در ساخت کانالهای میکرونی است.
تصویر محصول
