Mikrofluidní čip umožňující mrazovou analýzu pomocí Ramanovy spektroskopie a cryo-SEM

0580359 - ÚPT 2024 RIV CZ cze L - Prototyp, funkční vzorek
Láznička, Tomáš - Hrubanová, Kamila - Ježek, Jan - Krzyžánek, Vladislav
Mikrofluidní čip umožňující mrazovou analýzu pomocí Ramanovy spektroskopie a cryo-SEM.
[Microfluidic chip enabling frost analysis by Raman spectroscopy and cryo-SEM.]
Interní kód: APL-2023-07 ; 2023
Technické parametry: Hlavními složkami mikrofluidního čipu jsou dvě tenké fólie z polydimethylsiloxanu (PDMS) o rozměrech 18x12 mm a tloušťce 200 µm. V jedné z fólií jsou pomocí litografie vytvořeny dva kanály o hloubce 40 um a šířce 200, které ústí do komory o průměru 1 mm a prochází skrz celou fólii. Obě fólie jsou k sobě spojeny pomocí kyslíkové plazmy tak, aby byly vytvořené kanálky uzavřeny. Stejným způsobem je k tenké fólii obsahující komoru (a uzavírá ji z druhé strany) připevněn safírový disk umožňující kontinuální pozorování kapalin. Dalším důležitým prvkem, který je následně k čipu připevněn jsou vstupní porty, kterými je kapalina přiváděna a odváděna z chipu, ty přidávají mikrofluidnímu čipu na své výšce, která je ve výsledku 6 mm.
Ekonomické parametry: Funkční vzorek realizovaný při řešení grantu, s předpokladem smluvního využití s vědeckým a ekonomickým přínosem i po jeho ukončení. Kontakt: Mgr. Kamila Hrubanová, Ph.D., hrubanova@isibrno.cz.
Grant CEP: GA MŠMT(CZ) LM2023050
Grant ostatní: AV ČR(CZ) MSM100652102
Program: Program na podporu mezinárodní spolupráce začínajících výzkumných pracovníků
Institucionální podpora: RVO:68081731
Klíčová slova: microfluidic chip * Raman spectroscopy * SEM * cryo-SEM
Obor OECD: Nano-processes (applications on nano-scale)

Funkčním vzorkem je mikrofluidní zařízení (čip) sloužící pro studium a manipulaci především s biologickými vzorky rozpuštěnými nebo smíšenými s kapalinou. Pomocí tohoto zařízení bude možné provádět pozorování pomocí Ramanovy mikro-spektroskopie (možnost třídit jednotlivé buňky nebo částice pomocí Ramanovy pinzety), zamrazit vzorek a za kryogenních podmínek analyzovat vzorek pomocí rastrovací kryo-elektronové mikroskopie (kryo-SEM). Mikrofluidní čip se skládá z dvou tenkých vrstev z polydimethylsiloxanu (PDMS). Jedna vrstva obsahuje kanálky a komoru pro větší koncentraci vzorku (ta prochází skrz celou vrstvu), která je následně spojena s druhou vrstvou pomocí kyslíkové plazmy. K těmto vrstvám jsou dodatečně připojeny porty pro jednodušší zavádění kapalin do zařízení, kde je možné také kapaliny jednoduše mixovat.

A functional sample is a microfluidic device used for the study and handling of primarily biological samples dissolved in or mixed with liquid. This device will be used to make observations using Raman micro-spectroscopy (the ability to sort individual cells or particles using Raman tweezer), to freeze the sample and to analyze the sample under cryogenic conditions using scanning cryo-electron microscopy (cryo-SEM). The microfluidic device consists of two thin layers of polydimethylsiloxane (PDMS). One layer contains channels and a chamber for higher sample concentration (which passes through the entire layer), which is then connected to the second layer by oxygen plasma. Additionally, ports are attached to these layers for easier introduction of liquids into the device, where the liquids can also be easily mixed.
Trvalý link: https://hdl.handle.net/11104/0349149