ISBN 978-3-8439-0091-1

978-3-8439-0091-1, Reihe Physik

Ferdinand Walther
Strukturierte Funktionalisierung von SU-8-Oberflächen für die Mikrofluidik

158 Seiten, Dissertation Ludwig-Maximilians-Universität München (2011), Softcover, B5

Zusammenfassung / Abstract

Die Oberflächeneigenschaften des verwendeten Materials bestimmen das Benetzungsverhalten mikrofluidischer Systeme, deren Oberflächenchemie und Systemgeometrie intrinsisch keinen passiven Fluss polarer Flüssigkeiten zulässt. Polymere Materialien wie der Fotolack SU-8 erlauben die kostengünstige und schnelle Herstellung lithographisch entworfener fluidischer Mikrosysteme. Durch Modifikation der Oberfläche mittels nass- und plasmachemischer Ätzprozesse können die benötigten Eigenschaften geschaffen werden. Unklar war bisher, wie die Ätzpro-zesse sich auf die Rauheit, Benetzbarkeit, Oberflächenchemie und Biokompatibilität des Polymers auswirken. Die Stabilität der modifizierten Oberfläche spielt bei der Lagerung und Verwendung der Chips eine wichtige Rolle. Deshalb ist es notwendig, die Eigenschaften über einen entsprechend langen Zeitraum zu beobachten. Zur Stabilisierung der Oberflächeneigenschaften, aber auch zur zusätzlichen Funktionalisierung, können verschiedene Beschichtungen angewandt werden. Außerdem kann die gezielte Immobilisierung von Substanzen an einem Messpunkt zur Analyse mit dem Kraftmikroskop und dem Fluoreszenzmikroskop durch Strukturierung der Oberflächenchemie erfolgen. Hierzu musste ein Verfahren entwickelt werden, das möglichst einfach eine lithographisch entworfene Struktur auf Oberflächen überträgt, ohne zusätzliche Chemikalien in das System einzubringen. Mikrofluidik-Chips wurden angefertigt, um Flüssigkeiten in Kanälen aktiv oder passiv an eine Stelle zu transportieren, wo sie mit dem Kraftmikroskop analysiert werden könnten.