薯条和小费

Ali Hashmi徐婕
华盛顿州立大学

托马斯福斯特
华盛顿大学

为什么这个有用？

之前，我们提出了一种将入口和出口连接到涉及管道和针的外部源的方法[1]。然而，这个过程涉及使用针头，这可能是一个安全问题。这个过程也有点费时。我们现在已经开发出一种更方便和快速的方法来在PDMS芯片中制造出入口/出口，而不需要针头。

我需要什么？

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• 打孔机，例如，我们使用施密特冲床（syneo，LLC）
• 带倒钩和相应管道的连接器，例如，我们为1/16”（1.6 mm）ID管道（valueplastic.com）使用带经典系列倒钩的弯管接头。

我该怎么办？

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1。PDMS装置固化后，从设备顶部冲出入口和出口。

图1：（a）施密特出版社；（b）在装置上所需位置打孔；（c）带有一组三个穿孔的装置。

2。密封装置后，插入接头（“带经典系列倒钩的弯管接头，1/16“，（1.6 mm）ID管，白色尼龙”）进入入口和出口。

3.然后可以将管子连接到一端的连接器上，另一端的注射泵。

我还应该知道什么？

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穿孔直径特定于冲头的名义切削刃直径。冲头，连接器，管道可以是任何尺寸，只要它们彼此对应，这样连接就不会泄漏。接头和管道可从Value Plastics订购，股份有限公司。

施密特压力机的高度可根据PDMS装置的厚度进行调整，以保证通孔。

我们尝试的这种连接的最大压力约为240千帕，除此之外，芯片的其他部分失效（如PDMS/玻璃）。

粘接。

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参考文献

〔1〕P。锂。，W薛J.徐油管固定辅助PDMS互连界面的制作，实验室芯片，薯条和小费，2011年6月10日

加布里埃尔·皮蒂戈洛，恩扎·托里诺和拉斐尔·韦奇奥内
先进生物材料医疗中心，Italiano di Tecnologia公司（婴儿床上的IIT）Largo Barsanti e Mattucci，53，80125–那不勒斯–意大利。

为什么这个有用？

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将微流体设备与经典流体设备（如注射器或蠕动泵）连接的通用系统基于使用与设备材料不总是兼容的商业连接器。

上教堂（橡树港，瓦城美国）nanoports™组件是第一个商用产品，为微流控芯片提供一致的流体连接器。这些产品很容易通过提供的预制胶环与玻璃和聚二甲基硅氧烷（PDMS）等芯片表面粘合。所有Nanoport™组件均由惰性材料制成，生物相容性PEEK™聚合物（螺母和端口）和Perlast®全氟弹性体（套圈和垫圈）。然而，许多微流体装置是由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制成的，在这种情况下，预成型的粘合环是不合适的。

在这里，我们证明了将纳米端口连接到PMMA微器件上的一种简单有效的方法。我们的方法是一个混合系统，用一种替代环氧粘合剂粘合商业纳米端口。值得注意的是，这是一个可重复使用的系统，事实上，如程序中所述，可以拆下平底端口和平底端口垫圈，然后重新粘合到另一个设备上。

我需要什么？

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• 完全固化的PMMA微芯片，有通孔至微通道
• upchurch®科学纳米端口组件[1]
• LoTITE超强柔韧凝胶（5G）
• 中号活页夹1-1/4英寸
• FEP油管，1/16英寸x 0.25毫米[2]
• 手术刀和镊子
• 乙醇
• 锤子

我该怎么办？

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1。准备PMMA表面（用水清洗并用吸水布擦干）和nanoport™进行粘合（图1）。入口和出口孔的直径必须小于纳米孔的内径（约2 mm），以确保纳米孔PMMA接口处无泄漏。

2。将几滴LoTyt超级AutoX Flex Plex Gelp凝胶（5g）放在表面上，在我们的例子中，我们使用了一块PMMA（图2）。以upchurch®科学纳米港为例，将密封垫插入油口底部的凹槽中（图3），并将油口接触到Loctite Super Attak的滴落处，以便在粘合表面上沉积适量的胶水（图4）。用解剖刀清除多余的胶水，并将平底端口垫圈直接连接到端口底部（图5）。

三。取下完整的纳米端口（平底端口和垫圈），触摸Loctite Super Attack的滴落，用手术刀除去多余的胶水。将整个纳米端口居中放置在接入孔周围的最终基板上（图6）。

4。将端口夹在基板上（图7）3小时。

5。您与PMMA良好结合的纳米端口互连（图8）现在可以使用了。

6。可以从PMMA表面移除纳米端口。使用乙醇使环氧树脂变弱（图9），30分钟后用锤子将nanoport™与PMMA设备分离。

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工具书类

〔1〕http://www.upchurch.com/pdf/i-cards/n4.pdf

〔2〕http://www.idex-hs.com/product-families/5/tubing-upchurch-scientific-ismatec.aspx

布雷顿·弗莱彻*，米格尔Z.Rosales和Bruno F.B.席尔瓦
物理系，材料部，和分子，细胞与发育生物学系，加利福尼亚大学Santa Barbara加利福尼亚93106，美国
*电子邮箱：brettonfletcher[at]gmail.com

为什么这个有用？

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微流控芯片在实验室中有几种不同的用途。各种各样的实验，如纳米颗粒合成；细胞分选；化学和/或生物物种的分析测定；现在在许多实验室里都被广泛使用。由于这些不同的应用程序，通常很难找到零件（例如适配器，油管，等）符合研究人员对特定项目的需求。其中之一是很难找到合适的适配器来连接微流控芯片到管道和注射器。一个常见的困难是将小直径管道（内径为0.01或0.02”）连接到Luer适配器上，通常设计为适合较大的ID管尺寸。第二个常见的困难是通常与通用luer连接器相关的大死区。在处理昂贵和稀有材料时，这可能是一个重大的挫折。

upchurch®的纳米端口是解决这两个问题的有效方案，但是它们很贵，又长又大，这可能会限制一些实验。例如，如果连接器很长，它可能会限制显微镜镜头进入周围区域。
在这里，我们展示了一种合适的方法来准备定制的luer适配器，它（i）适合各种微流体管道；（ii）静容量要求非常低，而且（iii）比大多数市场替代品都要小。

我需要什么？

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• 天然聚丙烯公接头（价值塑料，MLRLC-6）。这种设计的优点是为每个原始连接器提供两个自定义连接器（图1）。可使用其他设计，只要一端有一个公润滑接头。也可使用其他材料，前提是它们与PDMS结合。
• Tygon微型油管，S-54-HL ID:.02in和ID:.04。可以使用其他尺寸。
• 聚二甲基硅氧烷（PDMS）。我们将10:1比例的硅橡胶基和硅橡胶固化剂混合。
• Devcon 5分钟环氧树脂
• 培养皿，磁带，剪刀

我该怎么办？

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1. 从鲁尔连接器的任一侧切断圆柱端，得到两个连接件（图1）。
2. 将几厘米长的管子插入一个接头的粗糙（切割）侧，并从清洁侧推出（图2）。
3. 用胶带将连接器和管道垂直固定在培养皿上，使粗糙端朝上（图3）。
4. 在接头顶部涂上环氧树脂，使其完全堵塞开口并将管道固定到位。等待干燥（图4）。环氧树脂的主要用途之一是将管道固定到连接器上。因为它很粘，干得很快，这很合适。
5. 一旦环氧树脂干燥，将连接器重新连接到培养皿上，另一端朝上，然后在接头的其余部分填充PDMS。确保不要在接头中留下任何气泡（图5）。
6. 在60°C的烘箱中，将连接器和管道放置在铝箔上两小时。确保不要让管子接触烤箱中的热表面。在此温度下，PDMS充分固化，Tygon管不会降解。
7. 一旦PDMS完全硬化，从连接器清洁端切断多余的管子，使其表面光滑（图6）。

我还应该知道什么？

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这个概念非常简单，可以扩展到其他类型的油管（材料，直径，等）和连接器。通过将一根管子固定到一个连接器上，我们避免所有的兼容性问题，尽量减少可能出现的泄漏问题。油管和鲁尔接头成为一个单一的单元。这带来了一个微小的缺点，即每个连接器将永久地与一根管子相关联。我们不觉得这令人沮丧。因为油管和接头都比较便宜，我们在一个适合我们需要的时间准备了一系列连接器。所需的总工作量也不超过一小时，而且不需要高水平的技能。

这种方法的一个优点是，与“芯片和提示”中显示的其他不错的解决方案相比，连接器中是否缺少针，从而降低了泄漏和针相关伤害的可能性。

我们用中等粘度的水和蛋白质溶液在几个流速下对接头进行了测试，从未检测到Tygon油管接头泄漏。

环氧树脂的主要用途是将管道固定到连接器上。因为它很粘，干得很快，这很合适。第二个优势是，环氧树脂在Tygon管和聚丙烯材料之间形成刚性和坚固的连接。使它非常健壮。然后将PDMS浇注在环氧树脂上。由于环氧树脂是多孔的，与研究中的液体接触是不合适的。通过用PDMS隔离它，我们可以解决这个问题。

罗伯特·亨德森，尼克塞洛克和博士高文德饶^*
先进传感器技术中心，以及化学部，生化的，以及环境工程，马里兰大学巴尔的摩县，1000个山顶圆，巴尔的摩MD 21250，美国
电子邮箱：grao[at]umbc.edu

为什么这个有用？

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随着微流体在科学中的应用的增加，在微流体中使用高效液相色谱配件和管道变得越来越普遍。新利手机客户端尽管丙烯酸或PMMA是微流体中最常用的塑料基质之一，迄今为止，将高效液相色谱（HPLC）装置与PMMA芯片紧密且容易连接的能力还很难实现。尽管有一些市售的高效液相色谱用于从IDEX芯片产品，它们需要将微流控芯片加热到PMMA的玻璃化转变温度以上，以在连接件和芯片之间形成永久的环氧粘合剂。出于这些原因，我们提出了一个简单的方案，通过创建和连接一个易于制作的1/4-28 pmma微流体接头，将标准的高效液相色谱平底螺母与pmma微流体装置紧密连接。使用普通实验室设备。

我需要什么？

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• 激光切割机或其他切割PMMA的工具，如钢锯或带锯
• 一个合适的设备来退火PMMA（我们使用对流烤箱）
• PMMA微流体接头主体用5.3 mm厚丙烯酸板
• 钻头和钻头
• 虎钳，或另一种在敲击时将PMMA接头固定到位的方法。
• 阿- 28丝锥
• 几张逐渐变细的砂纸
• 50-50%的乙醇和水的混合物，以及用于清洁的超声波清洁剂和无绒布。
• 一种很强的丙烯酸溶剂，如氯仿或二氯甲烷
• 有钝针或钝针的玻璃注射器

采用LT-115和P-259¼-28平底高效液相色谱螺母和卡套组合，对1/16〃OD管子（IDEX）的连接方案进行了试验，取得了良好的效果。此方法在 未使用粘合剂粘合的微流体装置。该方法适用于其他平底螺母，只要使用合适的丝锥和钻头。请记住，随着PMMA接头的壁厚减小，高效液相色谱螺母和装置之间的连接强度也是如此。

我该怎么办？

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1. 用激光切割机从5.3毫米厚的亚克力板上切出一个直径为13毫米的圆。确保您也可以蚀刻一个中心标记或使用激光切割机制作一个小的中心孔。如果没有激光切割机，使用上述另一种切割工具之一制作13mm PMMA正方形。（图1）
2. 用小钻头，在步骤1中切出的圆的中心钻一个导向孔，使较大的钻头跟随。
3. 使用较大的钻头（a 3或0.213英寸钻头用于¼-28攻丝）按照步骤2中钻的导向孔，在切割件上钻中心孔。
4. 使用1/4-28攻丝和适当的技术，轻敲在步骤1-3中创建的孔。做不使用油润滑塑料，因为它不必要且难以清洁。
5. 把你刚做的线上的塑料碎片去掉之后，使用越来越细的砂纸研磨与微流体装置接触的表面。研磨表面将确保接头和设备之间的牢固结合。我们使用8个动作的图形进行搭接，以帮助确保接合面平整。（图）2）
6. 以适当的方式退火创建的微流控联合和设备。退火将减轻由于激光切割和钻孔/攻丝步骤而在接头中出现的热应力。（我们使用对流烤箱，在85℃下放置90分钟，50℃30分钟，然后关闭烤箱门30分钟。我们发现在要退火的工件下方和上方放置一块光滑的金属板很有用，防止烤箱内加热不均匀。）
7. 使用50-50%乙醇和水的混合物彻底清洁要粘合的接头和微流体装置。仅在超声波清洁器中清洁接头10分钟。如果接头或装置事先经过适当退火，并且在退火后的几天内进行清洗，则这种混合物不会导致接头或装置开裂。
8. 放置工会，侧下交叉，在需要连接的微流体装置表面。必须将联管节置于从高效液相色谱管接收液体或气体的孔的中心。我们使用一个由两个不同尺寸的塑料定位销组成的小夹具来帮助我们完成这一步（图3右下角的黑色物体）。
9. 在玻璃注射器中加入一些溶剂。在用夹具固定接头的同时，在接头和微流体装置之间的接口处，从玻璃注射器中轻轻滴下一些溶剂（从一滴开始）。由于毛细血管的作用，溶剂会渗透到你创建的管接头和微流体装置之间的接头中。添加足够的溶剂来填充接头和设备之间的间隙，但小心不要让任何溶剂进入设备内的流体通道。
10. 小心不要干扰工会的立场，轻轻地在接头上施加压力，直到用带手套的手指轻轻地粘合表面（图3）。轻键通常在不到一分钟内完成。在这一步骤中，同时尝试增加足够的压力，以挤出界面上的任何气泡。
11. 拆下定位夹具，在接头和设备之间的接口周围添加更多的溶剂。这一步骤加强了接头与微流体装置的连接。
12. 把一小块直接放在工会的顶上，然后让粘合接头过夜，以实现接头和设备之间的最强连接。
13. 一整夜干燥后，去除质量，然后像使用其他任何平底高效液相色谱接头一样使用连接。（图4）

笔记

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以下YouTube视频“电动工具和木工技能：如何使用水龙头和模具”由专家村帮助解释水龙头的使用（步骤4）： http://www.youtube.com/watch？V= 6DDHW191MLO

确认

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作者想感谢Dr.Yordan KostovMike Tolosa和Mike Frizzell。

张博阳^一，米雷卡雷迪奇^一，沙市默里^二
一化学工程与应用化学系，新利手机客户端多伦多大学多伦多，在，加拿大
^二化学工程系东北大学，波士顿，妈妈，美国

背景

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微流体系统的操作通常需要使用注射泵连续注入多种类型的溶液。例如，许多基于粘附的细胞分离装置需要额外注射洗涤缓冲液或/和细胞注射后释放缓冲液。[ 一， 二]切换到下一个解决方案时，对系统的最小流量干扰对于此类设备的正常运行至关重要。在泵送过程中切换注射器将不可避免地停止流动，并有向设备引入气泡的风险。在这种情况下，传统上使用简单的四通阀[ 三]然而，许多商用四通阀具有较大的静容积和较长的停留时间，这使得它们与微流体系统不兼容。

为什么这个有用？

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这里我们呈现一个简单的，三腔微流体系统，带互连管（图1），作为传统四通阀的替代方案，用于在实验过程中在溶液之间切换。对于微流体应用，我们的系统具有以下优点：（1）允许在对流量干扰最小的情况下在两个解决方案之间切换，（2）大大降低了将不需要的气泡引入系统的风险，（3）大大减少了死体积。我们的系统总体积比典型的系统小两个数量级，市售4通阀（与~1毫升相比约1微升）[5]。我们的阀门系统简单且经济高效，因为它使用夹子（活页夹）来堵塞选定的管道。我们还证明了管道的强度足以承受多次夹紧和释放。最后，这种方法可以放大以控制两种以上的溶液的流动，只需增加更多的腔和夹具。

我需要什么？

• 夹子（活页夹）
• 泰贡管（任何尺寸）
• PDMS硅橡胶基和固化剂（Sylgard 184，道康宁）
• 玻片，预清洗（Fisher Scientific，75毫米x 50毫米x 1毫米，猫。不。12～550-C）
• 透明胶带（3M Scotch®透明胶带600）

我该怎么办？

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（1）制作设备的主机。该装置包括三个三角形腔体。这些腔体的确切尺寸并不重要，应根据具体实验进行调整。在这种情况下，流速高达80μl/min时，采用高度为40μm、边缘宽度为3 m m的三角形通道。母版可以用透明胶带制作，这将大大加快制作步骤，特别是对于只有大特性的设计而言。[ 四]

（1）将PDMS倒在主设备上并固化，以创建基于PDMS的设备。

（2）如图1所示钻孔，并将装置连接到玻璃滑块上。

（3）将管子插入孔中，如图1所示。

（4）用所选溶液填充设备，并夹紧所选管道。

（5）在实验过程中切换溶液，只需切换夹具的位置，如图1所示。

图1。装置原理图：（a）带有彩色染料的微流体四通阀，用于演示夹具停止和重新布置流量的功能。（b）运行中装置的示意图。（c）传统的四通阀概念。

工具书类

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1。B.d.普劳夫Ma.布朗R.K伊耶M拉迪西和SKMurthy 微流体通道中肽功能化海藻酸钠凝胶对心脏成纤维细胞的控制捕获和释放 ， 实验室芯片，2009， 九，150～10。
2。B.d.普劳夫M拉迪西和SKMurthy 内皮细胞的微流体损耗，平滑肌细胞，以及来自不同悬浮液的成纤维细胞， 实验室芯片，2008， 八，462-72。
三。L.基姆，Md.瓦伊H.Y.李和J.Voldman 对数灌注胚胎干细胞培养的微流控阵列 ， 实验室芯片，2006， 六，39～406。
4。B.谢里劳和R佩雷斯·卡斯蒂莱霍斯， 通过复制Scotch磁带主控器简单制造微流体器件，芯片和技巧( 芯片实验室）2010年5月17日。
5。四通驱动阀，派克汉尼芬公司2011年10月4日。

索班M.帕帕尔图伊娜·维杰和P.桑塔尔
化学工程部印度孟买理工学院PUAY-400 076，印度。

为什么这个有用？

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有几种方法可以将宏连接到微接口（例如，从注射泵到微型化领域的微流控芯片）。理想的连接器应能承受很高的压力而不泄漏。商用纳米端口通常用作连接器，但价格昂贵，有时使用胶水时会堵塞，不能重复使用。在这个技巧中，我们提出了一个简单和廉价的方法来生产一个宏到微接口连接器，可以承受高压和无胶。

我需要什么？

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•2.5 ml塑料bd注射器，带Luer-Lok（后部的Luer Tip ID为2.33 mm/0.095”；前内径1.75 mm/0.07“）
•16G不锈钢针（OD=1.65 mm/0.065“）
•用硬磨盘研磨机切割/钝针
•16g聚四氟乙烯管，汉密尔顿或哈密尔顿猫20916号；外径=1.9 mm/0.075“；内径=1.2毫米/0.047英寸[1]
•手术刀/切割器切割注射器的鲁尔部分
•胶水（Araldite）。

注射器包括一个公的鲁尔部分，针头是其反母鲁尔部分。有两种类型的润滑油接头，一个卢尔滑动，当压在一起时，通过摩擦互相配合；另一个是Luer-Lok，它在公螺纹部分有螺纹，在母螺纹部分（针头）有螺钉（图1）。我们使用了Luer Slip和Luer-Lok注射器针头，但鲁尔洛克更适合高压应用。

我该怎么办？

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1。在研磨机的帮助下使针变钝（图2A和B）。用锋利的刀片/切割器切割塑料注射器的鲁尔洛克尖端（图2C）。

2。准备公润滑件。如图所示，将聚四氟乙烯管（OD=1.9mm）插入luer-lok尖端（背面ID=2.3 mm，正面ID为1.75 mm）。3A。现在加热16G不锈钢钝针并将其插入到聚四氟乙烯管中，直到一些毫米，然后将其取下（图3b）。由于这个原因,管端比luer lok id宽，机械安装紧密。将luer-lok向上拉至聚四氟乙烯管的宽端，并在其背面放置一滴亚油酸盐（图3C）。这将导致鲁尔洛克尖端与聚四氟乙烯管紧密配合。

三。母鲁尔部件的准备。加热16g不锈钢钝针（外径=1.65mm），插入16g聚四氟乙烯管（内径=1.2mm）。如图所示。4。由于针外径大于管内径，冷却后，它将永久安装在聚四氟乙烯管中。

4。将管子的外螺纹部分连接到作为微通道组件入口的针头（内螺纹部分）中的示例（图5）。使用宏-微接口管将注射器连接到微芯片的示例：将针头（母luer）拧入放置在注射泵上的注射器上的公luer部分，公luer-lok部分将拧入微流控芯片的入口针（反装母部分）（图6）。

参考文献S

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〔1〕。 http://www.hamiltoncompany.com

确认

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我们要感谢科学技术部提供的资助，新利手机客户端印度政府（07-DS-032）。

玛拉TKoedJojo*金塔纳·纳莫诺伊，Vincent T.雷姆乔

化学系，新利手机客户端俄勒冈州立大学科瓦利斯或97331
*通讯作者：Myra T.科斯多约霍
传真：（541）737-2062
电子邮箱：koesdjom[at]onid.orst.edu

为什么这个有用？

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微流体系统，此外，在过去的十年中，芯片上实验室或微全分析系统（μtas）的发展速度很快，并提供了有前途的分析工具，可以在未来改变常规化学分析。微流体装置通常需要多个互连。 ^一因此，可靠的微流体互连已经成为集成流体和片上系统的基本需求之一。微流控器件与宏观世界之间缺乏有效的接口或互连历来是一个重大挑战，也是对微流控器件可接受性和微流控器件在全球市场应用的最大限制之一。显然，需要低成本，柔性互连技术使微流体器件在长期内获得成功。 ^二目前有各种各样的产品和技术被用来提供微通道与外部设备之间的接口。 ^3-6最常见和最简单的方法是使用环氧树脂胶将管道或注射器针头直接集成到微芯片入口。缺点是它经常会导致微通道堵塞，这些类型的互连无法移除，并且不能重复使用。本文介绍了一种制造可重复使用的快速释放磁性流体连接器的简单方法。它是一种替代方法，提供了一个简单的具有成本效益的微流体应用中的通用互连。磁性连接器是利用两块永久磁铁开发出来的，永久磁铁形成一个压缩密封件，紧靠油管线和微流体装置的表面。磁性连接器还允许标准管道与微芯片连接。通过这种方法，互连可以方便地多次组装和重新配置，而不会对微流体装置造成损坏。由于连接是通过基于磁性的方法建立的，可以避免粘合剂或环氧树脂堵塞微通道。

我需要什么？

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• 永磁体（设计和尺寸如图2所示）
• 磁性基底
• 弹性，如PDMS压缩密封或真空杯
• PEEK或Teflon管道（不限于管道材料）

我该怎么办？

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1。定制的永磁体如图2所示。第一个部件是一个永久磁铁，允许通过一个柔性压缩密封件将标准管道连接到微流体装置上。其制造尺寸如下所示，当夹在两块磁铁之间时，为柔性密封件提供紧密配合。然后压缩管子。磁铁是钕磁铁，比陶瓷磁铁强十倍以上。这些磁铁是理想的互连使用，因为它们提供了更大的保持力。可从Indigo仪器或K&J Magnetics购买。

2。橡胶杯压缩密封件的第二个部件是弹性橡胶杯或压缩密封件。应优化尺寸，使密封件的内径能够紧密配合管道（图3b中的a），且外径（b）略大于磁铁芯，因此当它夹在两个磁铁之间时，管子被紧紧地固定着。最后一个参数是唇基直径（c）。它应该比磁铁的磁芯大，这样它就可以被压缩到磁性的底座上，并紧紧地固定在微芯片的表面上，以防泄漏。不同尺寸的压缩密封（真空杯）可从McMaster Carr购买。

三。使用磁性底座在微流控芯片和互连件之间施加压力（图4）。底座特别适用于尺寸和端口位置不同的微芯片和器件，因为互连可以很容易地重新定位。

4。在微芯片的每个储液孔上放置磁互连，以测试是否泄漏。

工具书类

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〔1〕TDAS，d.查克拉伯蒂和S。Chakraborty 微流体器件的接口，芯片和技巧( 芯片实验室）2009年2月27日。
〔2〕 IEEE Trime.在ADV上包装.,2003， 二十六（3）242-247。
〔3〕J更绿，W锂，d.VoICU和E.库马切娃 ， 可重复使用的，强大的纳米端口连接到PDMS芯片，芯片和技巧( 芯片实验室）2008年10月8日。
〔4〕 网址：http://www.upchurch.com/
〔5〕 www.labsmith.com/microfluidicsinterconnects.html
〔6〕 J微机械微盟.,2005， 十五，923-934。