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Microfluídica!

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Microfluídica!

Mensagem por Tanaami em 19/8/2016, 23:54

Gente, como vocês acham que deve ser um chip microfluídico, de preferência ativo, com válvulas controladas eletronicamente, que seja acessível e barato, para a comunidade DIY e de hackerspaces? Precisamos pensar também no controlador dele.

Idéia do OttoH:
Eu andei vendo muita coisa desse tipo. O limitante mesmo é fazer as válvulas. Ainda não conheci um sistema barato para isso usando materiais acessíveis.
Mas se o chip for simples, sem um controle de válvulas, dá pra fazer bastante coisa de diferentes maneiras. Uma publicação que elenca essas maneiras (e que inclusive referencia muita coisa boa) é essa aqui, que me mostraram a pouco tempo atrás: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4744233/

Eu também vi gente fazendo os chips com impressora 3D, tanto pra fazer o molde, como pra fazer o chip per se. As impressoras de deposição de plástico derretido obviamente fazem uns "chipões", com canais de centenas de micrômetros, mas dá pra fazer uns canais com aquelas impressoras que usam um líquido que se solidifica com um laser.

As bombas de injeção e/ou peristálticas poderiam ser feitas facilmente com mdf cortado à laser, impressora 3D (dá pra não precisar dela fazendo umas gambis e comprando uns rolês) e arduino. Eu construí essa bomba de injeção aqui:
http://biohackacademy.github.io/biofactory/class/8-pumps/
Mas ainda preciso fazer ela funcionar. O motor de passo que estou usando está rrrrruim.

Sabe o que seria legal? Fazer um upgrade dessa bomba de injeção com várias bombas de injeção num mesmo design, usando o mesmo arduino (com um shield ramps?) - e deixar o projeto open, é claro. Aí ia ser loco pra fazer uns controles legais em microfluídica DIY e viabilizar melhor o acesso a esse tipo de equipamento - que, querendo ou não, para coisas mais complexas, seria o mais caro de tudo.
Idéia do Tanaami:
A válvula mais legal e simples com certeza é a do Quake. Mas o problema com ela é que os canais precisam ser arredondados, e os únicos métodos para fazer isso que eu conheço são ou esquentando o fotoresiste positivo, ou imprimindo o padrão com uma impressora jato de cera, e esquentando (essa ultima alternativa é válida para o DIY, tem várias gráficas que imprimem com cera!)
Mas pensando melhor, acho que a válvula mais adequada é a doormat. Nós podemos fazer um "reservatório de vácuo" (nada mais que um vidro de palmito com 2 válvulas de pneu de bike), e usar uma seringa para criar o vácuo. Usando válvulas solenóide controladas por arduino, dá para endereçar o vácuo para as válvulas do chip e controlá-lo. O problema é que válvulas solenóides costumam ser caras (estou certo?), e o jeito seria fazer elas, o que não é muito difícil, mas preciso pensar mais sobre isso...
Já sobre o material do chip, estava pensando em usar fita dupla face. Elas são feitas de polipropileno, um material super inerte, e a cola parece ser bem inerte também. A fita seria cortada a laser (para trabalhos mais complexos) ou a mão mesmo, dependendo da aplicação.
Já a membrana elástica, estava pensando em silicone comum, que se compra em material de construção! Preciso fazer uns testes, mas acho que dá pra aplicar ele num vidro colado numa dremel e rodar, para fazer uma camada fina. Como tem gente que não tem dremel, também tem esse método (link < esse blog é ótimo!) que acho melhor ainda que girar, pois tem mais controle da espessura. Poderia usar pedaços de papel alumínio (~15 um) como espaçadores, entre 2 vidros. Talvez seja melhor usar papel manteiga, para o silicone não grudar (no site fala pra usar mylar ou sabão hahahha).
Estava pensando em fazer umas coisas simples no começo, como uma biblioteca de células, mas se formos fazer um PCR por exemplo, teria que esquentar e medir temperatura. Para esquentar, um PCB com trilhas finas em serpentina funciona (tem muita gente que usa para fazer uma cama aquecida para impressão 3D, e chega a 100ºC fácil), para medir temperatura não sei direito ainda... Talvez calibrando certinho a corrente do aquecedor nem precise medir!
Eletrodos no chip sem usar sputtering ou evaporação de metais tb acho difícil... Talvez com aquelas canetas de corrigir circuito impresso?


Última edição por Tanaami em 24/8/2016, 00:18, editado 2 vez(es)

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Re: Microfluídica!

Mensagem por OttoH em 20/8/2016, 19:36

Oi Tanaami.

Eu andei vendo muita coisa desse tipo. O limitante mesmo é fazer as válvulas. Ainda não conheci um sistema barato para isso usando materiais acessíveis.
Mas se o chip for simples, sem um controle de válvulas, dá pra fazer bastante coisa de diferentes maneiras. Uma publicação que elenca essas maneiras (e que inclusive referencia muita coisa boa) é essa aqui, que me mostraram a pouco tempo atrás: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4744233/

Eu também vi gente fazendo os chips com impressora 3D, tanto pra fazer o molde, como pra fazer o chip per se. As impressoras de deposição de plástico derretido obviamente fazem uns "chipões", com canais de centenas de micrômetros, mas dá pra fazer uns canais com aquelas impressoras que usam um líquido que se solidifica com um laser.

As bombas de injeção e/ou peristálticas poderiam ser feitas facilmente com mdf cortado à laser, impressora 3D (dá pra não precisar dela fazendo umas gambis e comprando uns rolês) e arduino. Eu construí essa bomba de injeção aqui:
http://biohackacademy.github.io/biofactory/class/8-pumps/
Mas ainda preciso fazer ela funcionar. O motor de passo que estou usando está rrrrruim.

Sabe o que seria legal? Fazer um upgrade dessa bomba de injeção com várias bombas de injeção num mesmo design, usando o mesmo arduino (com um shield ramps?) - e deixar o projeto open, é claro. Aí ia ser loco pra fazer uns controles legais em microfluídica DIY e viabilizar melhor o acesso a esse tipo de equipamento - que, querendo ou não, para coisas mais complexas, seria o mais caro de tudo.
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Re: Microfluídica!

Mensagem por Tanaami em 22/8/2016, 00:55

Nossa, pensei que eu já tinha lido todos os artigos sobre microfluídica, mas nunca vi esse ai, interessante!
A válvula mais legal e simples com certeza é a do Quake. Mas o problema com ela é que os canais precisam ser arredondados, e os únicos métodos para fazer isso que eu conheço são ou esquentando o fotoresiste positivo, ou imprimindo o padrão com uma impressora jato de cera, e esquentando (essa ultima alternativa é válida para o DIY, tem várias gráficas que imprimem com cera!)
Mas pensando melhor, acho que a válvula mais adequada é a doormat. Nós podemos fazer um "reservatório de vácuo" (nada mais que um vidro de palmito com 2 válvulas de pneu de bike), e usar uma seringa para criar o vácuo. Usando válvulas solenóide controladas por arduino, dá para endereçar o vácuo para as válvulas do chip e controlá-lo. O problema é que válvulas solenóides costumam ser caras (estou certo?), e o jeito seria fazer elas, o que não é muito difícil, mas preciso pensar mais sobre isso...
Já sobre o material do chip, estava pensando em usar fita dupla face. Elas são feitas de polipropileno, um material super inerte, e a cola parece ser bem inerte também. A fita seria cortada a laser (para trabalhos mais complexos) ou a mão mesmo, dependendo da aplicação.
Já a membrana elástica, estava pensando em silicone comum, que se compra em material de construção! Preciso fazer uns testes, mas acho que dá pra aplicar ele num vidro colado numa dremel e rodar, para fazer uma camada fina. Como tem gente que não tem dremel, também tem esse método (link < esse blog é ótimo!) que acho melhor ainda que girar, pois tem mais controle da espessura. Poderia usar pedaços de papel alumínio (~15 um) como espaçadores, entre 2 vidros. Talvez seja melhor usar papel manteiga, para o silicone não grudar (no site fala pra usar mylar ou sabão hahahha).
Estava pensando em fazer umas coisas simples no começo, como uma biblioteca de células, mas se formos fazer um PCR por exemplo, teria que esquentar e medir temperatura. Para esquentar, um PCB com trilhas finas em serpentina funciona (tem muita gente que usa para fazer uma cama aquecida para impressão 3D, e chega a 100ºC fácil), para medir temperatura não sei direito ainda... Talvez calibrando certinho a corrente do aquecedor nem precise medir!
Eletrodos no chip sem usar sputtering ou evaporação de metais tb acho difícil... Talvez com aquelas canetas de corrigir circuito impresso?
Mandem mais idéias! What a Face

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