Laatste nieuws:

, 5 februari 2018 11:15

‘Lab-on-a-Lego’ (Video)

MIT-onderzoekers hebben met Lego-steentjes een nieuw microfluïdica-platform ontwikkeld. De vloeistof stroomt door minuscule kanalen die in de wandjes van de steentjes zijn gefreesd.

MIT-onderzoekers hebben met Lego-steentjes een nieuw microfluïdica-platform ontwikkeld (beeld: Melanie Gonick/MIT)'
MIT-onderzoekers hebben met Lego-steentjes een nieuw microfluïdica-platform ontwikkeld (beeld: Melanie Gonick/MIT)
1/1
Bij microfluïdica gaat het om minuscule apparaten die vloeistoffen nauwkeurig manipuleren beneden de millimeterschaal. Die apparaatjes zien meestal uit als platte, tweedimensionale chips. In die chips zijn piepkleine kanalen en poorten geëtst, zodat ze verschillende bewerkingen kunnen uitvoeren. Denk aan mengen, sorteren, verpompen en het bufferen van stromende vloeistoffen. Een MIT-team, dat wat verder heeft gekeken dan zulke ‘lab-on-a-chip'-ontwerpen, heeft nu een alternatief microfluïdisch platform bedacht met ‘in elkaar grijpende gespuitgiete blokjes'. Lego-steentjes dus.

"Lego-steentjes zijn fascinerende voorbeelden van precisie en modulariteit in een alledaagse objecten", zegt Anastasios John Hart, universitair hoofddocent Werktuigbouwkunde aan MIT.De steentjes worden zo consequent geproduceerd dat, ongeacht waar ter wereld, twee steentjes gegarandeerd passen en vastklikken. En daarom zijn de steentjes een uitstekende basis voor een nieuw modulair microfluïdisch ontwerp.
De meeste microfluïdische apparaten bevatten alle kanalen en poorten die nodig zijn om verschillende bewerkingen uit te voeren op één chip. De onderzoekers zochten naar manieren om dit één-chip-platform modulair te maken met één bewerking per module. Een onderzoeker kan dan microfluïdische modules mengen en matchen om verschillende combinaties en sequenties van operaties uit te voeren.

Microfrezen

De onderzoekers hebben kleine kanalen gemicrofreesd in de zijkant van de steentjes en de uitlaat van het ene steentje nauwkeurig tegenover de inlaat van het volgende steentje gepositioneerd. Vervolgens hebben ze meet een kleefstof de zijkant van de steentje weer afgedicht. In elk steentje kunnen de kanalen in een ander patroon worden gefreesd, passend bij een specifiek taak. De onderzoekers hebben tot nu toe steentjes ontworpen die fungeren als stromingsweerstand, menger en zelfs als druppelgenerator.
De steentjes kunnen worden samengebouwd tot modulaire microfluïdische apparaten die verschillende biologische bewerkingen uitvoeren, zoals cellen sorteren, vloeistoffen mengen en het uitfilteren van specifieke moleculen. "Je kan zo een microfluidisch systeem bouwen op dezelfde manier als een Lego-kasteel: steentje voor steentje", vertelt Crystal Owens, een afgestudeerde student in MIT's Department of Mechanical Engineering en hoofdauteur van het artikel in het vaktijdschrift ‘Lab-on-a-Chip'dat als eerste de resultaten van de onderzoekers heeft gepresenteerd.

O-ring

Volgens Owens was het moeilijkste deel van het project hoe de steentjes zo aan elkaar konden worden gekoppeld dat er geen vloeistof uit kan lekken. Want tussen de steentjes zit toch een opening van 100 tot 500 micron. Voor de afdichting is een kleine O-ring gemaakt die rond elke inlaat en uitlaat komt. De O-ring past in een kleine cirkel die in het oppervlak van het steentje wordt gefreesd. Het ontwerp is zo dat een steentje naast een andere wordt geplaatst, de O-ring wordt samengedrukt en voor een betrouwbare afdichting zorgt.

Nadelen

De onderzoekers merken slechts een paar nadelen aan hun methode op. Op dit moment zijn ze in staat om kanalen te fabriceren van enkele tientallen microns breed. Voor sommige microfluïdische bewerkingen zijn echter veel kleinere kanalen nodig. Omdat Lego-steentjes zijn gemaakt van thermoplasten, zijn waarschijnlijk ook niet bestand zijn tegen bepaalde chemicaliën die soms gebruikt worden in microfluïdische systemen.

 

Reacties

Er zijn nog geen reacties op dit artikel.

Hier kunt u een reactie plaatsen bij het bericht .
Uw e-mailadres zal niet op de website worden getoond.
Uw naam *
Uw E-mail *
Uw bericht *
 

Van onze partners meer (5)...

DIS Sensors

BEGE Aandrijftechniek BV

B&R Industriele Automatisering BV

Perfection in Automation  

EUCHNER (Benelux) BV

Rotero Holland bv

Vacatures

ab op Twitter

TwitterlogoVolg ab nu ook op Twitter!

Onze accountnaam is: @aenb

Agenda meer (1)

29 januari 2019 - HBM Benelux in Waalwijk
HBM-seminar: praktische methodieken om meetonzekerheden te bepalen

Geen nieuws meer missen?

Meldt u dan direct aan voor de gratis ab nieuwsbrief.

 

Knop nieuwsbriefMet de gratis ab nieuwsbrief wordt u wekelijks op de hoogte gehouden over het aandrijven en besturen nieuws. U ontvangt wekelijks het laatste nieuws en elke maand een themanieuwsbrief.

 

Direct aanmelden