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Tesis Doctoral
DOI
https://doi.org/10.11606/T.3.2012.tde-10052012-113950
Documento
Autor
Nombre completo
Sergio Lopera Aristizabal
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2012
Director
Tribunal
Mansano, Ronaldo Domingues (Presidente)
Cirino, Giuseppe Antonio
Góngora Rubio, Mário Ricardo
Ibrahim, Ricardo Cury
Zaini, Paulo Adriano
Título en portugués
Desenvolvimento de sistemas Lab-on-a-Chip para análises em biofísica celular.
Palabras clave en portugués
Biofísica
Lab-on-a-Chip
Micro-fluídica
Microeletrônica
PDMS
Prototipagem rápida
Resumen en portugués
Este estudo tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia de fabricação de sistemas Lab On Chip, úteis no estudo de processos celulares, a partir da adaptação de tecnologias próprias da microeletrônica. Foram exploradas todas as etapas envolvidas na fabricação de sistemas Lab On Chip em Poli-Di-Metil-Siloxano e desenvolvidos protocolos de fabricação de moldes, técnicas de moldagem e processos de ativação de PDMS com plasma de oxigênio para sua solda química sobre diferentes materiais, obtendo uniões irreversíveis que permitem a integração com outras tecnologias como a microeletrônica em silício e o encapsulamento com cerâmica verde, completando uma metodologia que permite a prototipagem de dispositivos micro-fluídicos de multicamadas com um nível de sofisticação comparável ao estado da arte. Foi desenvolvido o protótipo de um equipamento ótico para litografia por projeção que permite a fabricação de máscaras óticas com resolução de 5 m e oferece a possibilidade de litografia em escala de cinzas para gerar canais e estruturas com relevos arbitrários. Foram adicionalmente abordados três problemas de biofísica celular, para os quais foram propostos novos dispositivos para separação de células móveis de acordo às suas velocidades lineares, dispositivos para crescimento confinado de bactérias e dispositivos para manipulação da curvatura de membranas celulares.
Título en inglés
Development of Lab-On-Chip systems for biophysical analysis.
Palabras clave en inglés
Biophysics
Lab-on-Chip
Microelectronics
Microfluidics
PDMS
Rapid prototyping
Resumen en inglés
The objective of this study is the development of a methodology for the fabrication of Lab On Chip systems, useful for the analysis of cellular processes, through the adaptation of technologies from microelectronics. All the steps involved with the fabrication of Lab on Chip system in Poly-Di-Methil-Siloxane (PDMS) were explored, developing protocols for mold fabrication, molding techniques and processes for oxygen plasma activation of PDMS for its bonding to different materials, achieving irreversible bonds that enable the integration with other technologies such as silicon microelectronics and green tape packaging. All this techniques constitute a methodology that allows the prototyping of multilayer microfluidic devices comparable with state of the art devices. It was developed the prototype of optical equipment for projection lithography capable of mask fabrication with 5 m resolution, and which offers also the capability of gray scale lithography for the generation of free form microchannels. Additionally three different problems in cellular biophysics where boarded, proposing new devices for the separation of motile cells according to their linear speeds in liquids, new devices for constrained bacterial growth and for curvature manipulation of cell membranes.
 
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Fecha de Publicación
2012-05-11
 
ADVERTENCIA: El material descrito abajo se refiere a los trabajos derivados de esta tesis o disertación. El contenido de estos documentos es responsabilidad del autor de la tesis o disertación.
  • ARISTIZABAL, S. L., and MANSANO, R. D. Anti-sticking Plasma Treatments for PDMS-PDMS Molding. In Latin American Workshop on Plasma Physics, Mar del Plata, 2011. BOOK OF ABSTRACTS - 14th Latin-American Workshop on Plasma Physics., 2011. Abstract.
  • MOREIRA, A. J., et al. Platinum Nanoparticle Deposition on Polymeric Membranes, for Fuel Cell Applications. In Latin American Workshop on Plasma Physics, Mar del Plata, 2011. BOOK OF ABSTRACTS - 14th Latin-American Workshop on Plasma Physics., 2011. Abstract.
  • MOUSINHO, A. P., et al. Room Temperature Deposition of Low Stress Silicon Nitride by Reactive Sputtering. In Latin American Workshop on Plasma Physics, Mar del Plata, 2011. BOOK OF ABSTRACTS - 14th Latin-American Workshop on Plasma Physics., 2011. Abstract.
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