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Konzeption, Design und Fertigung eines mikrofluidischen Enzymreaktors zur Kohlenhydratanalytik

Erstellung des Abformwerkzeuges

Der Deckel besteht aus einem PMMA1) Grundkörper und einer Reaktionskammer aus Polydimethylsiloxan (PDMS), das die Mikrostrukturen (Kanäle, Kavernen, etc.) enthält. Zunächst wurde dafür ein Formwerkzeug, invers zum gewünschten Kanalsystem, mittels Mikrobearbeitung erstellt und anschließend dieses Formwerkzeug in PDMS2) abgeformt. Die Reaktionskammer war dabei derart gestaltet, dass an den Ein- und Ausgängen Stege mit einer Breite von ca. 80 µm gefertigt wurden, die beim Abformen Kanäle mit entsprechender Breite ergab. Da die Eupergitkugeln 100 µm Durchmesser haben, können sie die Reaktionskammer nicht verlassen. Im experimentellen Betrieb zeigte sich, dass der fluide Massendurchfluss durch die Kammer wie beabsichtigt erhalten bleibt. Das System (inkl. GOD3)-Sensoren) konnte durch das Zusammenfügen von einzelnen Schichten zu einer Einheit abgedichtet werden. Diese Systemintegration wurde mit einem GeSIM Toolsatz durchgeführt. Um gute Handhabung und Prozesssicherheit zu gewährleisten, wurden die Basisplatte und die Halterung der GOD4)-Sensoren neu entwickelt und aus qualitativ hochwertigem Material neu geformt.

Abb.1
Entwurf
Abb.2
Entwicklung
Abb.3
Abformwerkzeug

Übungsaufgabe

1)PMMA: Polymethylmethacrylat
2)PDMS: Polydimethylsiloxan
3)GOD: Glucose-Oxidase
4)GOD: Glucose-Oxidase
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