Ontwikkeling van een geïntegreerde optische detector voor microfluidische toepassingen

Development of an integrated optical detector for microfluidic applications

Aantal studenten:1 of 2
Aantal masterproeven: 1
Promotor 1: Jan Vanfleteren
Promotor 2: Geert Van Steenberge
Begeleider 1: Rik Verplancke
Begeleider 2: Jeroen Missinne
Contactpersoon:Rik Verplancke
Richtingen:
M. in de ir.-wet.: elektrotechniek/M. in de ir.-wet.: fotonica/M. in de ir.-wet.: toegepaste natuurkunde

Trefwoorden: microfluidics, optische sensoren, snelheidsmeter

Probleemstelling:

“Microfluidics” is een concept dat steeds meer interesse wint in tal van domeinen. Toepassingen kunnen variëren van koeling voor elektronische componenten en alledaags gebruik in printer cartridges tot het creëren van “lab-on-a-chip devices” voor het stellen van diagnoses, testen van medicijnen ... Voordelen zijn de kleinere volumes benodigde reagentia (bvb. bloed samples), automatisatie, parallel screenen, mogelijkheid tot integratie in een autonoom (implanteerbaar) systeem ... Laatstgenoemde laat bvb. toepassingen toe zoals het “real-time” monitoren en corrigeren van de glucose spiegel bij diabetici.

Een belangrijk aspect bij zo’n autonoom implanteerbaar systeem is dat alles in één platform gebeurt. Bovendien dient het systeem biocompatibel en indien mogelijk flexibel (om redenen van comfort) te zijn. CMST heeft de afgelopen jaren al wat kennis opgebouwd binnen de verscheidene domeinen. In deze thesis zou het de bedoeling zijn om deze domeinen samen te brengen door een geïntegreerde optische sensor te ontwikkelen die het monitoren van vloeistof beweging in een microfluidische omgeving toelaat. Een aantal mogelijke aanpakken werden al gerapporteerd door diverse groepen. Ze zijn typisch gebaseerd op een techniek bekend onder de naam “laser doppler velocimetry” waarbij licht gekoppeld wordt naar en gedetecteerd wordt via bewegende particles in het microfluidisch kanaal via optische vezels (zie figuur).

Doelstelling:

In deze masterproef is het de bedoeling om een geïntegreerde optische snelheidssensor te ontwikkelen voor microfluidische toepassingen. Hierbij zal vooral de nadruk gelegd worden op een volledige integratie met behulp van de technologieën beschikbaar binnen CMST. Een typische constructie is afgebeeld in de figuur hieronder. Bron en detector bevindt zich in deze aanpak elk aan een zijde van het microfluidisch kanaal.



Ook de uitlezing en aansturing van de sensor vormt een onderdeel van de masterproef. Het is de bedoeling om een demonstrator op te bouwen die de realisatie van een autonoom systeem aantoont.

Concreet valt het werk uiteen in volgende onderdelen:

 

-          Design van de sensoren uitgaande van de reeds aanwezige ervaring binnen de groep

-          Technologie ontwikkeling: meevolgen van de technologische stappen om het platform te fabriceren

-          Karakterisatie / opmeten van de sensoren m.b.v. een aangepaste test setup

-          Systeem ontwerp voor de intelligente aansturing en uitlezing van de sensor / bouwen van een demonstrator

·         elektronische schakelingen ontwikkelen

·         microcontrollerontwerp

·         visualisatie op de pc

Locatie:

Ardoyen (clean rooms) en thuis


Achtergrondinformatie:

http://www.springerlink.com/content/q7827v115v7ux223/

Comments