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Diseño de un sistema optofluídico generador de gradiente
Design of a system optofluidic gradient generator
Pedro Reynaldo Martínez Manuel
Víctor Ruiz Cortés
Acceso Abierto
Atribución
Fibra óptica
En este trabajo se presenta el diseño y fabricación de un microdispositivo optofluídico generador de gradiente de densidad al cual se le implementa un sistema de confinamiento óptico mediante fibras ópticas dentro del área de análisis del dispositivo, donde mediante haces de luz guiados en las fibras, efectúan el asimiento de partículas micrométricas. El objetivo principal de este proyecto es el de desarrollar un sistema microfluídico que sea capaz de generar un gradiente de concentración de soluciones que por medio de difusión después de recorrer los microcanales del dispositivo, estos fluidos se diluyen obteniendo a la salida del sistema un gradiente de densidad. En el caso de utilizar biopartículas, dicho gradiente influirá un movimiento quimiotáctico en ellas hacia la mayor concentración de nutrientes, siendo a la salida del dispositivo, la zona donde se efectúa el estudio de movimiento y confinamiento de micropartículas. El confinamiento de tales partículas se realizó mediante el efecto de la presión de radiación de la luz, en donde las fuerzas de radiación actúan sobre partículas micrométricas, sujetándolas al atravesar el haz de propagación de las fibras ópticas, las cuales están situadas transversalmente dentro de los microcanales fabricados. Asimismo, se realizó el asimiento de microorganismos vivos, utilizando en este trabajo microalgas Isochrysis sp. Los microcanales se fabrican en elastómero polidimetilsiloxano (PDMS) a partir de moldes diseñados en AutoCAD. Los moldes son fabricados en una impresora láser 3D, lo que permite reducir el tiempo de fabricación comparado con un método de fotolitografía convencional.
In this thesis the design and fabrication of an optofluidic microdevice for density gradient generation is presented; this device implements an optical trapping system based on optical fibers inside the analysis area; where by means of light beams guided the fibers, the microparticles are trapped within the device. The main objective of this project is to develop a microfluidic system capable of generating a concentration gradient of solutions, by means of diffusion after going through the micro-channels of the device; these fluids are diluted along the micro-channels to obtain a density gradient at the outlet of the system. In case of using living cells, such gradient causes a chemotactic movement of living particles toward higher nutrient concentration. The trapping of particles is based on the action of radiation pressure of light, wherein the radiation forces act upon the microparticles by means of laser beams coming from a pair of optical fiber, which are transversally located to the manufactured microchannels. In addition, we also present results on confinement of living cells, the algae Isochrysis sp. The microchannels are made in elastomer polydimethylsiloxane (PDMS) from masters designed in AutoCAD. The masters are fabricated in a 3D laser printer; allowing to reduce manufacturing time compared to a conventional photolithography method.
CICESE
2015
Tesis de maestría
Español
Martínez Manuel, P.R.2015.Diseño de un sistema optofluídico generador de gradiente.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.71 pp.
ÓPTICA
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