Pinched Flow Fractionation – Teknologi and Applikation

Kort dansk resume Afhandlingen præsenterer et studie af de centrale udviklingsaspekter inden for lab-on-a-chip (LOC) udvikling: Fabrikation, prøve forarbejdning og detektion af forarbejdet prøve - både med henblik på teknologi og applikationer. Da separation spiller en central rolle i mange biologiske og kemiske systemer, er en mikrofluid størrelsessorteringsteknik ved navn pinched flow fractionation (PFF) valgt som modelsystem. En høj-volumen fabrikations teknik, baseret på rulleaftryk til polymer-baseret LOC komponenter, er udviklet og demonstreret ved fabrikation af funktionsdygtige PFF komponenter til en enhedspris på 0,5 Euro og et volumen på 360 komponenter i timen. PFF er karakteriseret og separationen samt opløsningen er forstørret ved en mindre kanalmodifikation, som er kompatibel med rulleaftryk fabrikation. Teknikken er anvendt til identificering af enkelt-nukleotide-polymofisme (SNP) fra menneskelige DNA-prøver og de første skridt mod et enkelt-protein-sorteringssystem er taget i form af en nanometer skala PFF komponent. Med hensyn til detektion er to forskellige tilgange demonstreret. I den ene er et optofluidt mikroskop integreret i en PFF komponent og brugt som en meget kompakt detektionsenhed med 3 dimensional opløsning. Den anden detektionsmetode stiler mod helt andre anvendelsesperspektiver. Her er en vindue-fri mikrofluid platform til tidsopløste, høj-intensit røntgenstrålemålinger udviklet, med henblik på bl.a. at studere små prøver som f.eks. proteiner. PFF er ikke integreret med den vindue-fri platform, men der er en åbenlys mulighed for fremtidig implementering.