Return to search

Robust and Biocompatible Bonding of Hybrid Microfluidic Devices Using Off-Stoichiometric Thiol-ene Thermosets

Some of the major obstacles the microfluidics industry has yet to overcome in order to facilitate large scale manufacturing of devices are costly back-end processes. Among these, bonding presents some of the most obvious difficulties and is often associated with structural deformation and surface modification. Off-stoichiometric thiol-ene (OSTE) is a relatively new material and hasn’t yet achieved the same level of adoption as Polydimethylsiloxane (PDMS) which has been the go-to material in the field of microfluidics for over two decades. OSTE offers an alternative to PDMS and promises bonding without surface treatment as well as a hydrophilic surface, removing a step in the manufacturing process. In this work, the property of OSTE to bond with a variety of commonly used thermoplastic materials were tested as well as its suitability for use in pharmaceutical devices such as Lab-on-a-chip. In addition to untreated OSTE, a surface modifier was used to examine the potential for surface modification when using OSTE as a microfluidics material. From the testing performed, we demonstrated OSTE’s capacity to form robust bonds with a range of thermoplastic materials as well as comparable biocompatibility to PDMS. / Bland de största hindren som industrin ännu ej löst när det kommer till storskalig produktion av mikrofluidiska produkter är kostsamma ”back-end” processer. Av dessa presenterar bindingsprocesser några av de mest uppenbara svårigheterna och medför ofta deformationer av finstrukturer samt ändringar i ytkemi. Off-stoichiometric thiolene (OSTE) är ett relativt nytt material och har ännu inte blivit lika utbrett i sin använding som Polydimethylsiloxane (PDMS) vilket har varit standardmaterialet i mikrofluidik i över två årtionden. OSTE erbjuder ett alternativ till PDMS, med bindingsprocesser som ej kräver ytterligare ytmodifikationer och en hydrofil yta, vilket eliminerar ett steg i tillverkningsprocessen. I detta arbete undersöktes egenskapen av OSTE att binda till en rad ofta använda thermoplaster samt dess lämplighet i medicinskt bruk, i system som ”Lab-on-a-chip”. Förutom obehandlad OSTE, så användes en ytmodifierare för att undersöka möjligheten för ytmodifiering vid användingen av OSTE i mikrofluidik. Resultaten av våra tester visade OSTE’s förmåga att forma robusta bindingar till en rad thermoplaster så väl som en jämförbar biokompatibilitet till PDMS.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-337149
Date January 2023
CreatorsHarris, Peter
PublisherKTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS)
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-EECS-EX ; 2023:649

Page generated in 0.0028 seconds