Druckluft-unterstütztes thermisches Deckeln folienbasierter Lab-on-a-Chip Kartuschen

Abstract:
Präsentiert wird ein druckluft-unterstütztes thermisches Bondverfahren zum Deckeln dünnwandiger folienbasierter Labon- a-Chip Kartuschen (Lab-on-a-Foil). Das Verfahren verzichtet auf eine aufwendige Siegelaufnahme zur Siegelkrafteinleitung und ermöglicht eine auch unter thermischer Belastung stabile Deckelung von Lab-on-a-Foil Kartuschen. Besonders variotherme mikrofluidische Anwendungen mit schnellen Temperaturwechseln (z. B. Polymerase-Kettenreaktion) profitieren von den dünnen Wandstärken und der temperaturstabilen Deckelung. Die Herstellung der Lab-on-a-Foil Kartuschen erfolgt durch Mikrothermoformen von Foliensubstraten, die anschließend gedeckelt werden. Die vorgestellte Deckelungsmethode nutzt Druckluft zur Einleitung der benötigten Siegelkraft. Als Siegelfolie wird eine co-extrudierte COC-Folie eingesetzt. Diese besteht aus einer Temperatur stabilen COC 6013-Trägerschicht und einer nieder-schmelzenden COC 8007 Siegelschicht. Experimentell konnte eine Druckstabilität der Siegelverbindung bis 500 kPa bei Raumtemperatur und bis zu 150 kPa unter Temperaturbelastung von 95 °C gezeigt werden.