طراحی و بررسی ساخت ریزتراشه الکتروفورز موئین به منظور جداسازی در ابعاد میکرو

چکیده: ابزارهای آزمایشگاه روی یک تراشه برای اولین بار در سال 1992، توسط مانز و همکاران معرفی گردید. هدف از طراحی این ابزارها، انجام تمامی مراحل آزمایش روی یک ریزتراشه بوده است. از جمله مزایای ابزارهای آزمایشگاه روی یک تراشه می¬توان به قابل حمل بودن، امکان آنالیز خودکار، امکان آنالیز حجم¬های بسیار کم و ... اشاره نمود. هدف این کار پژوهشی طراحی و ساخت ریزتراشه الکتروفورز موئینه¬ای با در دسترس¬ترین ابزارها و با کمترین هزینه می¬باشد. در کار پژوهشی حاضر ابتدا یک مدار الکترونیکی مبدل dc به dc با ولتاژ بالا به طور کامل در آزمایشگاه مونتاژ و عملکرد آن بررسی شد. این مدار قادر است اختلاف پتانسیل¬هایی تا 2000ولت را به صورت مستقیم ایجاد کند. از این مدار الکترونیکی برای ایجاد میدان الکتریکی استفاده شد، که در داخل این میدان گونه¬های باردار می¬توانند به طرف قطب مخالف مهاجرت نمایند. بخش بعدی این پژوهش مربوط به ساخت ریز تراشه¬ی موئینه¬ای است که تکنیک الکتروفورز روی آن اجرا می¬شود. این ریزتراشه از دو بخش تشکیل شده است. بخش نخست مربوط به کانال¬های موئینه¬ای است که بر روی بستری از پلکسی¬گلس با استفاده از تکنیک سایش لیزری ایجاد شده است. پهنای این کانال¬ها 200میکرومتر بوده و مسیری را برای مهاجرت گونه¬ها فراهم می¬کنند. علاوه از این بر روی این قطعه محل¬هایی به عنوان مخزن¬های بافر، نمونه، پساب و تشخیص تعبیه شده است. بخش دیگر این ریزتراشه مربوط به سیستم تشخیص می¬باشد. در زیر کانال جداسازی با استفاده از تکنیک مدار چاپی، الکترودهای کار، کمکی و مرجع به پهنای 300 میکرومتر و به ضخامت 25 میکرومتر ایجاد شده¬اند. گونه باردار ضمن مهاجرت در طول کانال جداسازی با الکترودها برخورد کرده و سیگنالی متناسب با غلظت آنالیت بدست می¬آید. علاوه از این بر روی این سطح الکترودهایی زیر مخزن¬ها تعبیه شده تا بتوان به هر مخزن پتانسیل مورد نظر را اعمال نمود. برای جلوگیری از تاثیر میدان با ولتاژ بالا بر روی سیستم تشخیص، از یک سیستم حذف کننده اثر میدان استفاده شده است. نهایتا از آسکوربیک اسید به عنوان آنالیت نوعی جهت اثبات کارایی وسیله و رسم نمودار کالیبراسیون استفاده شده است.