האם ריתוך בלייזר מיקרופלואידיקה דורש צ'ילר לייזר?

מיקרופלואידיקה פותחה בשנות ה-80 ומתייחסת לטכנולוגיה לבקרה מדויקת ומניפולציה של נוזלים בקנה מידה מיקרוסקופי, במיוחד מבנים תת-מיקרון. זוהי טכנולוגיה בין-תחומית הכוללת כימיה, פיזיקת נוזלים, מיקרואלקטרוניקה, חומרים חדשים, ביולוגיה והנדסה ביו-רפואית. הודות לנפח הקטן שלה, צריכת האנרגיה הנמוכה וטביעת הרגל הקטנה של המכשיר, מיקרופלואידיקה מבטיחה מאוד למגוון יישומים באבחון רפואי, אנליזה ביוכימית, סינתזה כימית וניטור סביבתי.

הצורה המרכזית של שבבי מיקרופלואידיקה מתייחסת לשילוב בסיסי של יחידות הפעלה המעורבות בתחומי הכימיה והביולוגיה כגון הכנת דגימות, תגובה, הפרדה, גילוי, תרבית תאים, מיון וליזיס לתוך חתיכה של כמה סנטימטרים רבועים או אפילו על שבב קטן יותר. נוצרת רשת של מיקרו-תעלות, ונוזל נשלט זורם דרך המערכת כולה. לשבבי מיקרופלואידיקה יש מספר יתרונות כגון נפח נמוך, נפח דגימה וריאגנטים קטן יותר, מהירות תגובה מהירה, עיבוד מקבילי בקנה מידה גדול וניתנות לשימוש חד פעמי בתחומי הביולוגיה, הכימיה, הרפואה וכו'.

ריתוך לייזר מדויק משפר את שבב המיקרופלואידי

שבב מיקרופלואידי הוא שבב קטן מבוסס פלסטיק המשלב שלבים מרובים, כולל הכנת דגימות, תגובות ביוכימיות וזיהוי תוצאות. עם זאת, כדי להמיר את מספר הריאגנטים למיקרוליטרים או אפילו ננוליטרים או פיקוליטרים, דרישות טכנולוגיית הריתוך הן גבוהות ביותר.

לטכניקות ריתוך נפוצות כמו אולטרסאונד, כבישה בחום והדבקה יש חסרונות. טכנולוגיית אולטרסאונד נוטה לדליפות ולאבק, בעוד שטכנולוגיית כבישה חמה יכולה להתעוות בקלות ולגלוש עד גדותיה, וכתוצאה מכך יעילות ייצור נמוכה.

ריתוך בלייזר, לעומת זאת, היא טכניקת ריתוך ללא מגע המשתמשת בקרן לייזר דקה כדי לחבר חלקים בדיוק ובמהירות קיצוניים. שיטה זו אינה משפיעה על תעלת הזרימה, ודיוק הריתוך יכול להיות מדויק עד 0.1 מ"מ מקצה חוט הריתוך לתעלת הזרימה. אין רעידות, רעש או אבק במהלך תהליך הריתוך. שיטת ריתוך נקייה שכזו הופכת אותה לבחירה אידיאלית עבור דרישות הריתוך המדויקות של מוצרי פלסטיק רפואיים.

ריתוך בלייזר חייב להיות מצויד במצנן לייזר

לעיבוד מדויק של שבבים מיקרופלואידיים, מכונת ריתוך הלייזר צריכה לשלוט במדויק בטמפרטורת הלייזר כדי להבטיח את יציבות פלט קרן הלייזר. לכן, צ'ילר לריתוך לייזר הוא הכרחי. ליצרן צ'ילרי הלייזר של TEYU ניסיון של למעלה מ-21 שנה בקירור לייזר, עם יותר מ-90 מוצרים המתאימים ביותר מ-100 תעשיות. לדוגמה, צ'ילרים מסדרת CWFL מספקים מצב בקרת טמפרטורה כפול לקירור הלייזר והאופטיקה בנפרד. מספר התראות אזעקה ופונקציות Modbus-485 מספקים תמיכה חזקה לעיבוד העדין של ריתוך לייזר.