Mikrofluidní platforma pro práci s biologickým materiálem

Abstract

Táto bakalárska práca sa zameriava na návrh a výrobu mikrofluidej platformy určenej pre lýzu buniek a ich následnú analýzu. Táto platforma by mala byť schopná efektívne mechanicky rezať bunky v preparátoch červených krviniek a následne ich analyzovať pomocou dvojelektródového elektrochemického systému. Teoretická časť tejto práce je zameraná na technológiu laboratória na čipe a používané komponenty v tejto technológií, ako napríklad mikrofluidné separátory, mixéry, komory určené na lýzu alebo mikroreaktory, ich aplikáciu a na koniec ich výrobu v čistých priestoroch. Taktiež je časť venovaná stručnej rozprave o fyzike prúdenia tekutín v mikroskopických kanáloch. Praktická časť tejto práce sa skladá z návrhu, výroby v čistých priestoroch a zapúzdrenia troch typov spomínanej platformy pomocou polymeru Parylene C. Následne je popísaná príprava zariadení na testovanie a ich následne testovanie. Na záver je uvedená dokumentácia výroby pomocou vytvárania snímkov s použitím elektrónového mikroskopu a grafické závislosti vypočítané počas charakterizácie elektród a snímky správania sa analytu v komore na lýzu.This bachelor's thesis focuses on the designing and fabrication of a microfluidic platform for cell lysis and subsequent analysis. This platform should be able to mechanically lyse cells in red blood suspensions efficiently and analyse the product using a two-electrode electrochemical system. The theoretical part of this thesis is dedicated to lab-on-a-chip technology and its components, such as microfluidic separators, mixers, lysis chambers and micro-reactors, their application and finally, their fabrication in clean rooms, along with basic physics of fluids in microchannels. The practical part of the thesis consists of designing three variants of the mentioned microfluidic platform, its fabrication in clean rooms and encapsulation using Parylene C polymer. The thesis follows the preparation of fabricated devices for testing and testing itself. The thesis concludes with imaging using a scanning electron microscope as a documentation of the fabrication process, resulting graphs from an electrode characterisation and images of cell behaviour within the lysis chamber.