Mikrofluidika ve výzkumu koloidních systémů

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá výrobou a hodnocením mikrofluidních čipů typu PDMS-sklo určených pro modelování buněčných membrán. Cílem bylo navrhnout a sestavit vhodný čipový model, otestovat jeho stabilitu a identifikovat klíčové faktory ovlivňující kvalitu výsledného zařízení. V experimentální části byly připraveny čipy osmi různými výrobními postupy v různých prostředích, a to v čistých prostorech na dvou pracovištích i v běžné laboratoři. Byly porovnány účinky tří různých typů plazmatického ošetření (Diener Plasma Cleaner, fotochemické a plazmochemické zařízení) a různých předúprav povrchů. Stabilita spojení PDMS-sklo byla sledována v čase pomocí jednoduchého mechanického testu odlupem. Výsledky ukazují, že klíčovými faktory pro dlouhodobou stabilitu jsou čistota křemíkové formy, správné plazmatické ošetření a manipulace v čistém prostředí. Byly zaznamenány také deformace kanálků způsobené nedokonalým odlitím a kontaminovanými matricemi. Výsledky byly doplněny analýzou pod mikroskopem. Práce přispívá k optimalizaci rutinní přípravy mikrofluidních zařízení pro výzkum modelových membrán.

This bachelor's thesis focuses on the fabrication and evaluation of PDMS-glass microfluidic chips designed for modelling cell membranes. The aim was to design a suitable chip layout, test its stability, and identify key factors affecting the quality of the final device. In the experimental part, chips were fabricated using eight different procedures in various environments – cleanroom and standard laboratory conditions at two research sites. The influence of three types of plasma treatment (Diener Plasma Cleaner, photochemical, and plasma-chemical devices) and several surface pretreatments was evaluated. The PDMS-glass bond stability was monitored over time using a simple mechanical peel test. Results indicate that wafer cleanliness, appropriate plasma activation, and cleanroom handling are crucial for long-term bonding integrity. Channel deformation due to casting defects and contaminated masters was also observed. The findings were supported by microscopic analysis. This study contributes to the optimization of routine fabrication of microfluidic devices for membrane model research.