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Die gängige Methode zur Herstellung von Gussformen für die Fertigung von Chips aus Polydimethylsiloxan (PDMS) ist die Standard-Photolithographie. Diese Methode zur Herstellung von Formen ist jedoch kostspielig, zeitaufwändig und erfordert möglicherweise Reinraumeinrichtungen. Außerdem besteht ein Bedarf an Nicht-Mikromechanikern, die nicht über eine spezielle Ausrüstung verfügen, um einfach und schnell selbst Prototypen von Chips herzustellen. Einfache, so genannte Makerspace-Technologien werden zunehmend als Alternativen erforscht, die es jedem ermöglichen könnten, mikrofluidische Strukturen zu fertigen. Wir haben daher einfache Herstellungsmethoden für ein PDMS-basiertes mikrofluidisches Gerät getestet. Einerseits wurden Kanäle aus Kapillaren und Klebeband repliziert. Zum anderen wurden verschiedene Methoden zur Herstellung von Formen, nämlich Laserschneiden, 3D-Schmelzschichtdruck, stereolithografischer 3D-Druck und CNC-Fräsen, im Hinblick auf Maschinengenauigkeit und Dichtheit validiert. Die meisten dieser Verfahren sind bereits bekannt, aber der Einbau und die Rückhaltung von Partikeln mit Größen im Mikrometerbereich sind weniger untersucht worden. Wir haben daher zwei verschiedene Arten von Partikeln getestet, die eigentlich gängige Träger für die Immobilisierung von Enzymen sind, sodass der resultierende Reaktor letztendlich als mikrofluidischer Bioreaktor verwendet werden könnte. Darüber hinaus stellt das CNC-Fräsen die zuverlässigste Methode zur Herstellung von Gussformen dar. Nach einigen Optimierungsschritten hinsichtlich der Herstellungseinstellungen und der Nachbearbeitung durch Polieren wurden die Chips auf die Rückhaltung von zwei verschiedenen Partikeltypen (sphärische und nicht sphärische Partikel) getestet. Auf diese Weise haben wir die erhaltenen PDMS-basierten mikrofluidischen Chips erfolgreich auf ihre potenzielle Anwendbarkeit als (Bio-)Reaktoren mit Enzym-Immobilisierungsträgerkügelchen getestet.
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