Flow control in microfluidics using photo-sensitive polymer

使用光敏聚合物进行微流体控制

基本信息

  • 批准号:
    11650836
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1999 至 2001
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

A novel method for switching liquid flow in microfluidics was developed. The method was based on significant change in the extent of water introduction into narrow liquid path by the stimuli-responsive controle of wettability of the wall surface. Water-soluble polymer, poly(AT-isopropylacrylamide) [PNIPAAm] , was dehydrated and thus becomes water-insoluble on heating above its lower critical solution temperature ; ca. 32℃. Such unique natures of PNIPAAm was successfully used for the manufacturing the surface having irrevesible wetting properties, when the polymer was coated onto a glass surface. The polymer coating was performed by the coupling of methacryloxypropyltrimethoxysilane (Bind-silane) and the subsequent redox polymerization of N-isopropylacrylamide and bisacrylamide using ammonium persulfate and N,N,N,N -tetramethylethylenediamine. An FT-IR spectrum showed successful polymer coating on glass surfaces. A water contact angle of polymer coated glass surface was approximately 30 degree at room temperature. On the other hand, the angle become more than 70 degree at 40℃, being corresponding to that for polystyrene. The capillarity of 200'mm glass capillary, 30 mm, was depressed at 40℃. This fact suggests that the difficulties lie in the water introduction into the PNIPAAm-coated capillary. The temperature could be risen by warming with heating elements or irradiation of laser light. The switching of liquid flow in branched capillary was successfully performed by change the heating portion of the polymer-coated glass capillary downstream a bifurcation.
开发了一种新的用于微流体中液体流动的方法。该方法是基于壁表面的刺激液体路径的水引入狭窄液体路径的显着变化。水溶性聚合物聚(at-异丙基丙烯酰胺)[PNIPAAM]脱水,因此在其高于其较低的临界溶液温度以上加热方面变得不稳定。大约32℃。当将聚合物涂在玻璃表面上时,PNIPAAM的这种独特的pnipaam的本性成功用于制造具有不可避免的润湿性能的表面。聚合物涂层是通过甲基丙酰丙基三甲氧基硅烷(结合 - 硅烷)和随后使用氮丙烯酰胺和双乙烯酰胺的氧化还原聚合进行偶联来进行的。 FT-IR光谱显示在玻璃表面上成功的聚合物涂层。在室温下,聚合物涂层玻璃表面的水接触角约为30度。另一方面,该角度在40℃时变为70度以上,与聚苯乙烯相对应。 30毫米的200'mm玻璃毛细管的毛细血管在40℃下凹陷。这一事实表明,困难在于水中介绍了PNIPAAM涂覆的毛细管。温度可以通过加热元件或激光光照射来提高温度。通过改变聚合物涂层的玻璃毛细管下游的分叉的加热部分成功地执行了分支毛细管中液体流动的转换。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
TohruSaitoh, Yuichi Suzuki, Masataka Hiraide: "Prep aration of Poly(N- isopropyl) acrylamide -Modified Glass Surface for Flow Control in Microfluidics"Analytical Sciences. 18(2). 203-205 (2002)
TohruSaitoh、Yuichi Suzuki、Masataka Hiraide:“用于微流体流动控制的聚(N-异丙基)丙烯酰胺改性玻璃表面的制备”分析科学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
齋藤徹,浜園陽子,櫻井照明,松原チヨ: "温度感応性高分子の凝集現象を用いるボリリボ多糖の捕集"分析化学. 49(8). 631-633 (2000)
Toru Saito、Yoko Hamazono、Shomei Sakurai、Chiyo Matsubara:“利用温度敏感聚合物的聚集现象收集玻利波多糖”,分析化学 49(8) 631-633。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Saitoh,T.Matsudo,C.Matsubara: "Micelle-Mediated Extraction for Concentrating Hydrophobic Organic Compounds"Journal of Chromatography A. 879(2). 121-128 (2000)
T.Saitoh、T.Matsudo、C.Matsubara:“用于浓缩疏水性有机化合物的胶束介导萃取”色谱杂志 A.879(2)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Saitoh,Y.Yoshida,C.Matsubara: "Concentration of Nonylphenol and Its Polyethoxylated Derivatives by Polymer-Mediated Extraction"Journal of Chromatography A. 891(1). 75-80 (2000)
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  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Saitoh, Y.Suzuki, M.Hiraide: "Preparation of Poly(N-isopropyl)acrylamide-Modified Glass Surface for Flow Control in Microfluidics"Analytical Sciences. 18・2. 203-205 (2002)
T.Saitoh、Y.Suzuki、M.Hiraide:“用于微流体控制的聚(N-异丙基)丙烯酰胺改性玻璃表面的制备”分析科学 18・2(2002)。
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  • 通讯作者:
    SAITOH Tohru

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