Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microfluidic preconcentrator and microfluidic chip for bacterial cells detection

Szczypiński R., Grzelka J., Baraniecka A., Górska M., Lesiński J., Łysko J., Grodecki R., Pijanowska D. G., Grabiec P.

Optica Applicata

|

2011

|

Vol. 41, nr 2

395--401

EN

Flow cytometry is a very popular clinical diagnostic method for a fast analysis of different kinds of cells/microparticles. In classic cytometers fluorescence, labeled cells are hydrodynamically focused in flow stream to order them and direct individually to a detection area with an optical detector. After laser excitation, the fluorescence emission light is directed into a light sensitive window of an optical detector (photomultiplier). Output signals of the detector may be counted in the digital or analog form (integration). In the experimental system, the photomultiplier was used as the integrator, so its output voltage was proportional to the number of fluorescence labeled cells. To miniaturize the flow cytometer, own technology for fabrication of microfluidic structure as a pre-concentrator with utilization of SU-8 masters was used.

2

Mikrocytometr przepływowy wykonany z PDMS z układem detekcji optycznej

Szczypiński R., Grzelka J., Jabłońska-Kugler E., Baraniecka A., Lesiński J., Łysko J., Grodecki R., Pijanowska D. G., Grabiec P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 6

24-27

PL

Cieczowa cytometria przepływowa jest bardzo popularną metodą diagnostyczną, stosowaną w analizach klinicznych do oznaczania różnego rodzaju komórek. W urządzeniach zwanych cytometrami zwykle stosowana jest detekcja optyczna. Pomiary wykonywane są w specjalnie przygotowanych pomieszczeniach laboratoryjnych, a obsługą cytometru zajmuje się wysoce wykwalifikowany personel. Obecnie, w wielu ośrodkach badawczych trwają prace nad miniaturyzacją cytometru przepływowego do skali mikro. W artykule przedstawiono wyniki badań, których celem jest opracowanie przenośnego mikrocytometru przepływowego z detekcją optyczną. W pracy omówiono technologię wytwarzania mikrocytometru przepływowego z PDMS oraz zasadę jego działania. Badania przeprowadzono z użyciem dostępnych elementów optoelektronicznych i optycznych (fotopowielaczy, fotodiod, filtrów), oceniając możliwości ich użycia w dalszej pracy. Określono dolny próg detekcji SF w modelowym układzie optycznym, który wynosi 6 ng/ml dla prostopadłej konfiguracji układu.

EN

Flow cytometry is a very popular clinical diagnosis method for fast analysis of different kinds of cells. The most common devices for cytometry are based on optical measurements. These instruments need to be operated in the specialized laboratories by a highly qualified professional personnel. Our objective is the construction of a flow micro cytometr, which is portable and easy to use. The PDMS polymer was used for fabrication of the device. The polymer has good biocompability and it is transparent for visible light. In the first part of this paper, the technology of micro flow cytometr and the principles of its operation are described. In the second part, we focused on the optical detection system. An avaiable optoelectronic and electronic components, such as: blue LED diode, interference filters and photodetectors, were evaluated As a model microchannel, glass capillary of inner diameter 800 μm filled with sodium fluorescin solutions of concentrations ranging from 60 pg/ml to 600 μg/ml was used. Promising results were obtained for EMI photomultiplier with the light-gathering fiber positioned perpendicularly to light beam emitted by the blue LED.

3

Joule heating effects in capillary electrophoresis : designing electrophoretic microchips

Witkowski D., Łysko J., Karczemska A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

Vol. 37, nr 2

592-597

EN

Purpose: Computer simulations are widely used for designing, which contributes to a cheaper equipment developing process. In the last years computer simulations have begun to be also applied in different instances of microfluidics, especially in microchip electrophoresis (where an electrophoresis process takes place in the microcapillaries manufactured on the surface of the small plate) which is interesting for us. However, there are no many commercial programs enabling simulations of microfluidics. The programs existing in the market are recently developed as microscale brings new possibilities but also unpredictable effects and challenging problems. The aim of this paper is to develop a mature technique helpful in designing electrophoretic microchips [1-4]. Design/methodology/approach: Temperature distributions occurring during capillary electrophoresis because of Joule heating effects will be calculated with use of the CoventorWare™ software. Findings: Computer simulations with the model of capillary, with the same geometry as the real one, are presented. Numerical simulation results are compared with the real data from the capillary electrophoresis process. Practical implications: This is the first step to create a reliable tool for designing microfluidic devices. Originality/value: This comparison shows an ability of the CoventorWare™ software to design electrophoretic microchips.

4

3D simulations of diamond microfluidic devices

Witkowski D., Obidowski D., Łysko J., Karczemska A.

Engineering of Biomaterials

|

2009

|

Vol. 12, no. 86

14-16

EN

The aim of this study was to optimize the diamond microfluidic device with four microchannels. The temperature distributions in electrophoretic microchips of different geometries and different materials have been analyzed by the Coventor software. Diamond microfluidic devices are very advantageous over glass or polymer microfluidic devices; they dissipate Joule heat much more efficiently because of the highest thermal conductivity coefficient of diamond.

5

Diamentowy mikrochip elektroforetyczny

Fijałkowski M., Karczemska A., Łysko J., Louda P., Ralchenko V., Mitura S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 9

27-30

PL

Diamentowe płytki wykonane metodą MWCVD (Micro Wave Chemical Vapour Deposition) mają bardzo duży współczynnik przewodnictwa cieplnego. Jest on zbliżony do współczynnika przewodnictwa cieplnego naturalnego diamentu, a różnica między obydwoma materiałami wynika głównie z polikrystalicznej budowy warstwy. Polikrystaliczna warstwa osadzonego diamentu ma strukturę kolumnową kryształów, co powoduje zależność wartości współczynnika przewodnictwa cieplnego od kierunku, czyli anizotropię. Diamentowe urządzenia mikroprzepływowe zostały wykonane przy wykorzystaniu techniki repliki, w której na krzemowej strukturze-matrycy zostaje osadzona gruba, polikrystaliczna warstwa diamentu, po czym krzemowa struktura zostaje usunięta w procesie mokrego trawienia. Dobór odpowiedniego kształtu i wymiarów geometrycznych kanałów oraz materiału struktury mikrofluidycznej są kluczowymi parametrami urządzenia. W niniejszej publikacji opisano zjawiska towarzyszące elektroforezie cząsteczek biochemicznych w mikrokanałach, sposób wytwarzania grubych polikrystalicznych warstw diamentowych w plazmie mikrofalowej, a także sposoby ograniczania wpływu ciepła Joule'a, powstającego w trakcie procesu elektroforezy, na separację cząsteczek.

EN

Diamond plates made by the MWCVD (Micro Wave Chemical Vapor Deposition) have very high coefficient of thermal conductivity. It is similar to the value of natural diamond and the difference between those two materials is mainly due to the structure of polycrystalline layer. Structure of growing diamond has a columnar character, which results is change of conduction depended on the crystallographic direction (anisotropy). Diamond microfluidic devices were made using a replica technique, on silicon mould was set a thick layer of polycrystalline diamond and the silicone structure was removed by wet etching. Selection of the appropriate profile of the channel and material is a critical parameter for the future efficiency of such devices. This publication describes the phenomenon associated with the electrophoresis of bio-chemical molecules in microchannels. Method of production of thick polycrystalline diamond layers in microwave plasma and its influence on lowering the Joul's heating phenomena during the electrophoretic processes was investigated.

6

3D simulations of microfluidic devices

Witkowski D, Obidowski D, Łysko J, Karczemska A

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2008

|

nr 133

359--368

EN

An approach to simulations of microfluidic devices is presented. Microfludic devices of different geometries, made of diamond and glass, have been analyzed with the Coventor™ software. Temperature gradients during the chip electrophoresis process have been analyzed. Diamond microfluidic devices are very advantageous over glass (or polymer) microfluidic devices, they dissipate Joule heat much more efficiently because of the highest thermal conductivity coefficient of diamond.

7

Oscylator pierścieniowy CMOS jako układ detekcji odkształcenia nanoczułych mikrosond krzemowych

Dumania P., Łysko J., Kłos H., Grodner M., Skwarka K., Szmigiel D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 6

214-216

PL

Zaprezentowano nanoczułe mikrosondy krzemowe do pomiaru wielkości mechanicznych, w których do detekcji odkształcenia wykorzystano oscylatory pierścieniowe CMOS, zintegrowane z mikrobelką krzemową. Efekt piezorezystywności powoduje, iż odkształcenie belki zmienia parametry tranzystorów MOS, co z kolei wpływa na częstotliwość rezonansową oscylatora pierścieniowego. Zintegrowane mikrosondy wykonano w technologii CMOS 3,5 µm z bramką polikrzemową i jednym poziomem metalizacji. W części mikromechanicznej posłużono się techniką reliefu do uformowania bardzo cienkich belek o grubości 3...4 µm. Osiągnięto czułość 5...8 Hz/nm przy początkowej częstotliwości rezonansowej oscylatora ~10,8 MHz.

EN

Silicon microprobes for nanosensitive mechanical measurements are presented. They consist of the silicon microbeams, which are integrated with the CMOS ring oscillators. Piezoresistivity phenomenon is responsible for the MOS transistor parameter changes under mechanical stress. In consequence, the ring oscillator consisting of stressed MOS transistors gives resonant frequency shift. Integrated microprobes were fabricated with use of standard 3.5 µm CMOS technology, with one polysilicon layer and one metal level. Micromechanical part of technology was based on the relief technique, enabling 3.. .4 µm thick beams formation. With initial (no stress) resonant frequency about 10.8 MHz of the ring oscillator, beam deflection sensitivity 5...8 Hz/nm was obtained.

8

Rozwiązania technologiczne wybranych nowych mikromechanicznych czujników przyspieszenia

Łysko J., Stolarski E.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

1999

|

Vol. 40, nr 5

13-19

PL

W publikacji zaprezentowano rozwiązania technologiczne nowych mikromechanicznych czujników przyspieszenia. Przedstawiono sposób wykonywania bardzo cienkich, monokrystalicznych warstw krzemowych opracowanych w firmie Nova Sensor. W technologii BESOI, będącej połączeniem mikromechanicznej technologii powierzchniowej i objętościowej, rozwinięto tę metodę. Firma Analog Devices opracowała technologię czujnika przyspieszenia z wykorzystaniem procesu BiCMOS. Głębokie trawienie jonowe D-RIE krzemu zostało zastosowane w technologii czujników firmy STS. Zaprezentowano też dwuetapowe trawienie krzemu opracowane w LPMO-CNRS, pozwalające uzyskiwać monolityczne, struktury czujników o trzech osiach czułości. Opisano wykonywanie warstwy polikrzemu odpowiedniej dla technologii powierzchniowej mikromechaniki, a także technologię czujnika SA30 firmy SensoNor - największego europejskiego producenta akcelerometrów dla motoryzacji. Wreszcie, przedstawiono technologię światłowodowego czujnika przyspieszenia opracowaną w polskich laboratoriach.

EN

New concepts of the silicon accelerometers technologies are presented. Thin monocrystalline silicon layers for the micromechanical applications were developed by the Nova Sensor. BESOI technology brings surface and bulk micromechanics together. Analog Devices applies BiCMOS technology to fabricate highly sophisticated sensors. Deep reactive ion etching was applied by the STS. Two-step silicon etching in KOH solution was developed by the LPMO-CNRS to fabricate 3D monolithic accelerometer chips. Deposition and anealing technology to form the SensoNor and fiberoptic technology from polish laboratories are presented as well.