Til hovedinnhold

PolSi – En ny industriell produksjonsmetode for integrasjon av funksjonelle silisium-brikker i polymer-brikker for lab-on-a-chip-systemer

PolSi – En ny industriell produksjonsmetode for integrasjon av funksjonelle silisium-brikker i polymer-brikker for lab-on-a-chip-systemer

Publisert 31. mai 2016

Målet med prosjektet er å utvikle en metode for å produsere bedre og rimeligere analysebrikker, f.eks. for medisinsk diagnostikk.

Skjematisk tegning av en polymeranalysebrikke med integrerte silisiumbaserte komponenter (pumpe, ventiler, sensor etc), d.v.s. en lab-on-a-chip. De ytre dimensjonene til polymerbrikken kan typisk være som et kredittkort.

Prosjektet er på området fabrikasjon av lab-on-a-chip-systemer, f.eks. for in-vitro medisinsk diagnostikk. En lab-on-a-chip er et miniatyrisert system der det transporteres små væskevolumer mellom ulike stasjoner der det foregår miksing, kjemiske reaksjoner, deteksjon av bestemte molekyler etc.

Kort fortalt dreier prosjektet seg om en ny metode for å koble sammen væskekanaler i en polymerbrikke med kanaler i en silisiumbrikke. Dette muliggjør en betydelig utvidelse av et systems funksjonalitet, i en kompakt autonom systemenhet. Sist, men ikke minst, vil den nye teknologien gi betydelig lavere integrasjonskostnader.

Det sentrale i innovasjonen er spesielle utforminger av støpeform og silisiumbrikke som gjør det mulig å lage lekkasjefrie koblinger i samme sprøytestøpeprosess som lager selve polymerbrikken.

Med den nye metoden kombinerer man fordelene med sprøytestøpte polymerbrikker (lav stykkpris for brikker med nødvendig størrelse og kanalstrukturer for mikrofluidikk, optisk transparens etc) med unik funksjonalitet som kan oppnås med en mikro- eller nano-maskinert silisiumbrikke (denne kan f.eks. ha funksjoner som detektor, pumpe, ventil eller filter).

Utgangspunktet ved oppstart av FORNY-prosjektet var en demo framstilt av SINTEF som viser at metoden i prinsippet virker, men metoden må verifiseres med hensyn til bruk for reelle komplekse produkter, og med hensyn til oppskalering til industriell produksjon.

Prosjektet er et samarbeid mellom følgende SINTEF-enheter:

  • SINTEF Materialer og kjemi (fagmiljøer med kompetanse innen polymermaterialteknologi, sprøytestøping, samt produksjon av spesialprodukter som lab-on-a-chip)
  • SINTEF IKT MiNaLab (fagmiljøer med kompetanse innen silisiumbaserte mikrosystemer og nanoteknologi, mikrofluidikk generelt, samt lab-on-a-chip spesielt)
  • SINTEF TTO

Dette prosjektet støttes av Forskningsrådets FORNY-program og målet er å verifisere en ny industriell produksjonsmetode som er patentsøkt av SINTEF.

Seniorforsker

Prosjektvarighet

2015 - 2016