Seçici Ayırma Uygulamaları Için Buhar Fazında Yapılan Fonkisyonel Polimerik Ince Film Kaplamalarla Kagıt Tabanlı Mikroakıskan Cihazların Üretimi

Abstract

Çok daha az miktarlarda analit ve kimyasal tüketmelerinden dolayı, mikroakıskan cihazların üretimine ve kullanımına duyulan ilgi her geçen gün artmaktadır. Mikroakıskan cihazlarda genellikle cam, plastik, cam, silikon tabaka ve kagıt gibi malzemeler platform olarak kullanılmaktadır. Hafif, esnek, biyouyumlu ve katlanabilir olan kagıt; sahip oldugu üstün kimyasal ve fiziksel özellikler sayesinde, diger platform malzemelerine göre mikroakıskan cihazlarında önemli bir yere sahiptir. Kagıt yüzeyinde akıs, herhangi bir ekipmana gerek duymadan, fitilleme yetenegi ile gerçeklesebilmektedir. Kolay erisilebilen ve bol miktarda olan kagıt, diger cihaz malzemelerine kıyasla makul fiyatlarda bulunabilmektedir. Kagıt tabanlı mikroakıskanların, ileri teknoloji uygulamalarında kullanabilmesi için, analitlerin akıs hızlarının ayarlanabilmesi gibi birtakım özelliklere daha sahip olabilmesi gerekmektedir. Kagıt tabanlı mikroakıskan cihazlara bu gibi özelliklerin saglanabilmesi, kagıtların kimyasal olarak modifiye edilmesi ve/veya yüzeylerinde birtakım desenlemeler ile gerçeklestirilmektedir. Kagıt yüzeylerine mikrokanallar olusturabilmek amacıyla, fotolitografi, wax baskılama, PDMS baskı ve inkjet asındırma gibi yöntemler halihazırda, en yaygın olarak kullanılan yöntemler arasında yer almaktadır. Ancak, bu yöntemlerden bazıları özel ve pahalı ekipmanlar ya da ısıtma, yıkama gibi ekstra adımlara ihtiyaç duymaktadır. Öte yandan, tek basamakta gerçeklesen kimyasal buhar biriktirme (CVD) yöntemiyle yapılacak ince film kaplamaları, kagıt yüzeyinin modifikasyonunda birçok avantaj sunmaktadır. Bu çalısmada ilk kez kagıt tabanlı mikroakıskan cihazlar manyetik alan yardımıyla plazma destekli CVD (PECVD) yöntemi kullanılarak üretilmistir. Bu projenin ilk bölümünde, mikroakıskan kanalların hidrofobik bariyerleri için iki farklı polimer film; pH duyarlı kanallar için üç farklı polimer film üretilmistir. Tüm polimerik ince filmlerin kimyasal ve reaksiyon kinetigi çalısmaları yapılmıstır. Çalısmanın ikinci bölümünde hidrofobik polimer olarak, poli(heksaflorobutil akrilat) (PHBFA) ve pH duyarlı polimerik ince film olarak poli(2- dimetilaminoetil metakrilat) (PDMAEMA) polimerleri kullanılarak mikroakıskan cihazlar üretilmistir. Mikrokanallar PECVD reaktörü içerisine yerlestirilen mıknatıslar ile desenlenerek üretilmistir. Üretilen mikroakıskan cihazların asidik ve bazik ortamdaki anyonik ve katyonik analitleri birbirlerinden ayırma performansları, kaplanmamıs kanallarla kıyaslandı. Elde edilen sonuçlar, bu çalısmada kagıt tabanlı mikroakıskan cihazları üretmek için gelistirilen yaklasımın, birçok gerçek dünya uygulamasında kullanım potansiyeli oldugunu göstermektedir.