Au cours des dernières années, la microfluidique s'est imposée comme un procédé et une technologie de microfabrication à part entière. Cette méthodologie fait évoluer rapidement de nombreux domaines, du diagnostic au point d'intervention à la recherche sur le cancer, des études environnementales aux organes sur puce, de la découverte de médicaments aux micropiles à combustible, et bien plus encore. En utilisant une petite goutte de liquide, la microfluidique accélère les temps de détection, augmente la sensibilité et, pour les applications médicales, ouvre de nouvelles possibilités pour une médecine plus humaine.
Dans les dispositifs microfluidiques, de minuscules quantités de fluides sont traitées dans un système de petits canaux dont la largeur et la profondeur peuvent atteindre 10 microns. Bien que la fabrication de ces canaux suscite un vif intérêt, d'autres caractéristiques de la fabrication des dispositifs microfluidiques nécessitent des innovations de fabrication à mesure que le domaine progresse vers de nouvelles applications.
Perçage de trous dans des lamelles microfluidiques
Les canaux des dispositifs microfluidiques doivent s'interfacer avec le monde extérieur pour diverses tâches. Des fluides et parfois des gaz doivent être ajoutés ou retirés des canaux, et des connexions doivent être établies avec des composants externes du système. La taille des trous varie généralement de 200 µm à 2 mm et leur placement doit être précis. Plus important encore, Potomac peut désormais percer des trous dans des matériaux de 1 mm d'épaisseur.
Potomac a développé de nouveaux procédés de fabrication de dispositifs pour les lamelles en verre et en polymère organique. Il existe de nombreux types de verre, mais tous sont des solides durs et cassants. Bien que ces qualités soient bonnes pour de nombreuses applications, c'est ce qui rend le verre difficile à usiner. En étroite collaboration avec nos clients, nous avons développé des techniques spécialisées pour usiner le verre sans l'endommager ni le fissurer. Cela est particulièrement important pour les lamelles en verre très fines utilisées dans les applications de dispositifs biotechnologiques et de microfluidique médicale.
Les polymères absorbent fortement dans la région UV du spectre de la lumière laser et sont usinés par un processus connu sous le nom de photoablation. Plutôt que de découper thermiquement le matériau, les liaisons covalentes sont rompues par l'interaction du laser UV avec le matériau. Les polymères volent littéralement en éclats et l'avantage est l'absence de dommages thermiques au substrat. Par conséquent, le micro-usinage au laser UV des polymères produit une belle qualité de bord. Avec l'utilisation croissante du COC et du PMMA dans la fabrication de dispositifs microfluidiques, l'usinage au laser UV est un outil important dans le processus de fabrication.
Collage pour la microfluidique
L'étanchéité des composants des dispositifs microfluidiques est généralement obtenue par collage. Potomac a travaillé avec les communautés de recherche biotechnologique et médicale pour développer des techniques de collage innovantes, en particulier pour les polymères et les thermoplastiques. La technique la plus simple et la plus rentable disponible est celle des couches adhésives sensibles à la pression (PSA). Le collage par collage est une autre option où les couches de matériaux adhésifs de qualité médicale sont d'abord modelées avec précision à l'aide d'un laser UV pour permettre l'interconnexion entre les couches du dispositif. Les feuilles adhésives sont ensuite alignées et laminées entre les couches du dispositif. Afin d'améliorer la qualité et la résistance du collage, une dernière étape de post-traitement spécialisée est ajoutée qui « scelle littéralement l'affaire ». D'autres technologies de collage, notamment le collage assisté par solvant, le collage thermique et le soudage au laser, sont toutes disponibles chez Potomac.
En nous appuyant sur une consultation sur votre application spécifique, nous pouvons vous conseiller sur le processus qui vous convient le mieux et accélérer la fabrication de votre dispositif microfluidique.
