Rezultate

Rezultate etapa a III-a (decembrie 2014): perioada acoperita 02.07.2012 – 01.07.2016

Etapa a III-a a avut ca scop proiectarea, simularea numerică și evaluarea opțiunilor tehnologice în vederea realizării componentelor laboratorului de analiză pe un cip: biosenzorul electrochimic cu microelectrozi interdigitați, platforma magnetoforetică cu microsenzori Hall planari și platform microfluidică.

Coordonatorul proiectului impreună cu partenerul P1 au investigat variantele optime ale platformei magnetoforetice. Activitatea P1 a constat în principal în simularea micromagnetică a platformei, a coordonatorului în evaluarea opțiunilor tehnologice, iar impreună au participat la realizarea proiectului platformei magnetoforetice.

Coordonatorul proiectului impreună cu partenerul P2 au investigat variantele optime ale platformei microfluidice, prin realizarea unor micro-geometrii ce urmează să fie implementate într-o platformă microfluidică folosită pentru testarea și analiza fenomenelor de amestec și difuzie ce au loc între fluide imiscibile, în prezența particulelor de dimensiuni micrometrice. Activitatea partenerului P2 a fost axată pe modelarea curgerii în microconfigurații geometrice (canale, camere de amestec) asociate proceselor de amestec și de difuzie, în vederea stabilirii configurației optime a sistemului Lab-on-a-chip dezvoltat pentru studiului apoptozei celulare. Curgerea în aceste geometrii va fi investigată experimental și analizată numeric, în vederea stabilirii configurației optime pentru aplicația cerută. Activitatea coordonatorului a constat în principal în evaluarea optiunile tehnologice pentrui realizarea microstructurilor în siliciu, sticlă sau polimeri și a realizat experimentele preliminarii în vederea realizării platformei microfluidice.

  • PROIECTAREA ȘI SIMULAREA BIOSENZORULUI ELECTROCHIMIC. EXPERIMENTAREA MICROTEHNOLOGIILOR PENTRU REALIZAREA BIOSENZORULUI ELECTROCHIMIC
    Proiectul senzorului electrochimic cu un detaliu al canalului microfluidic care conține camera de reacție și un detaliu al peretelui canalului microfluidic din zona camerei de reacție
  • PROIECTARE ȘI SIMULARE PLATFORMĂ MICROFLUIDICĂ. EVALUAREA SI SELECTAREA OPTIUNILOR TEHNOLOGICE PENTRU REALIZAREA SISTEMULUI MICROFLUIDIC

Proiectul de construcție al măștii pentru realizarea geometrie cu micro-canale (IMT București). Pe aceeași mască se construiesc 3 canale.

  • PROIECTAREA ȘI SIMULAREA PLATFORMEI MAGNETOFORETICE. EVALUAREA SI SELECTAREA OPTIUNILOR TEHNOLOGICE, EXPERIMENTE PRELIMINARII PENTRU REALIZAREA PLATFORMEI MAGNETOFORETICE
Exemplu de imagine 3D obtinuta in urma procesului de simulare a procesului tehnologic de obtinere a cip-ului cu 3 sezori
Structura utilizata pentru simulari micromagnetice
Harta energiei de interactie magnetostatica cand Happl=0, respectiv 500 Oe
Harta energiei de interactie magnetostatica cand Hbias=-12,5 Oe, respectiv -100 Oe; Happl=0.

Curbele de magnetizare si AMR pentru un senzor PHE cand Happl=0, 45, 90 Oe;

  • EXPERIMENTAREA TEHNOLOGIILOR MICROFLUIDICE

Platforma microfluidică a fost gândită a se realiza atât pe substratul de siliciu acoperit cu oxid de siliciu (jumătatea inferioară a microcanalelor), cât și pe capacul de sticlă (jumătatea inferioară a microcanalelor și rezervoarele de intrare – ieșire a fluidelor). Dintre facilităţile de microprelucrare existente în IMT-Bucureşti, am folosit pentru experimentări în vederea evaluării și selectării opțiunilor tehnologice pentru realizarea platformei microfluidice integrate în dispozitivul lab-on-a-chip următoarele echipamente: instalația de depunere din fază chimică de vapori asistată de plasmă aoxidului de siliciu (PECVD) atât din sursă de silan cât şi din sursă de TEOS; instalația de corodare adâncă a siliciului cu ioni reactivi (DRIE) și sistemul de lipire anodică folosit pentru încapsularea biocipului.

  • S-au studiat:
    • Viteza de depunere a oxidului de siliciu
    • Viteza de corodare în ICP-RIE (DRIE)
    • Vizualizare SEM a jumătății de microcanal realizată oxid de siliciu
    • Experimentarea tehnologiilor microfluidice pe sticlă
Lipirea porturilor microfluidice pe cipuri de siliciu acoperite cu un capac de sticlă. (a) ansamblul microfluidic folosit nr. catalog 10-32 FB; vedere cu partea transparenta a chip-ului microfluidic (b) bifurcatie Y cu două intrări si o singura iesire, precumn şi (c) o singură intrare şi o singură ieşire. (d) spatele chip-ului microfluidic unde porturile au fost lipite cu inele adezive livrate de către distribuitor.