Modificeren van oppervlakeigenschappen voor laboratorium-op-een-chip apparaten

Groep: CoCooN

Promotor: Christophe Detavernier en Jolien Dendooven

Begeleiding: Sofie Vandenbroucke

Inlichtingen: tel. 09/264.43.42 of contacteer rechtstreeks een betrokken persoon (de contactgegevens opvragen door op de naam te klikken)

Modificeren van oppervlakeigenschappen voor laboratorium-op-een-chip foto 6aGebruiksvriendelijke, slimme elektronica hebben het potentieel om de gezondheidszorg aanzienlijk te verbeteren. Laboratorium-op-een-chip apparaten (LOC’s) bijvoorbeeld kunnen ziekte-indicators snel en vroegtijdig opsporen op elke gewenste locatie en tijdstip, wat de herstel- en overlevingskansen van de patiënt aanzienlijk verhoogt. In vergelijking met conventionele laboratoriumtechnieken zijn LOC’s compacter, sneller, goedkoper en hebben ze veel kleinere analyt-volumes nodig, wat de miniaturisatie van medische technologieën mogelijk maakt. Een LOC bestaat uit meerdere biosensoren geïntegreerd in een microfluidisch platform. Hierdoor is automatische en in-flow detectie van het analyt in microfluidische kanalen mogelijk (zie figuur 1). Het controleren van de oppervlakte-eigenschappen in dit platform is essentieel om te kunnen interageren met biologische moleculen. (a) Enerzijds zijn er anti-fouling lagen nodig op de kanaalwanden om het verlies van analyt-moleculen te voorkomen. (b) Anderzijds moeten biologische receptoren covalent en plaats specifiek gebonden worden in de biosensor gebieden.

Modificeren van oppervlakeigenschappen voor laboratorium-op-een-chip foto 6b

De bio-functionalisatie van oppervlakken wordt momenteel verwezenlijkt via vloeistof-gebaseerde depositietechnieken. Dit leidt tot dikke, niet-conformele en niet-uniforme lagen op micro-gestructureerde 3D oppervlakken. In deze masterproef wordt daarom een gas-gebaseerde depositie techniek genaamd “moleculaire laag depositie” onderzocht (MLD, figuur 2) om aan deze eisen te voldoen. Geïnspireerd door de eigenschappen van bestaande anti-fouling lagen, zullen vergelijkbare structuren worden opgebouwd in een vacuümkamer met perfecte controle over de laagdikte. De groei van de lagen zal onderzocht worden met  in situ infrarood spectroscopie en ellipsometrie en de films zullen verder gekarakteriseerd worden met behulp van o.a. x-stralen reflectie en diffractie. In nauwe samenwerking met de afdeling Life Science Technologies in imec (Leuven) kunnen de biologische eigenschappen van deze films onderzocht worden door antilichamen of andere biologische receptoren aan deze lagen te binden en dit te volgen via o.a. fluorescentiemicroscopie en  toxiciteitstesten.