Assurer la fonctionnalité des dispositifs de laboratoire sur puce
Les systèmes de laboratoire sur puce microfluidique (angl.: lab on a chip, LOC ), mettent en œuvre une multitude de processus simultanés sur le plus petit des espaces. Les laboratoires sur puce analysent les liquides sur une puce compacte pour l'analyse des processus biologiques, chimiques ou physiques. Les laboratoires sur puce utilisent la force capillaire pour transporter quelques picolitres ou microlitres d'un fluide. L'utilisation d'un microscope dédié à la métrologie des surfaces, comme les systèmes TopMap, vous permettent :
- De vérifier les tolérances dimensionnelles du canal microfluidique LOC
- D'évaluer la profondeur ou la largeur du canal du laboratoire sur puce avec une grande précision
- De déterminer le volume ou de mesurer la planéité sur l'ensemble du microship.
Si le parallélisme, la hauteur de marche ou la planéité du laboratoire sur puce ne sont pas dans les tolérances très strictes et conformes aux spécifications, cela affectera les performances et la fiabilité des analyses du laboratoire sur puce.
Contrôle de la qualité et des processus de production des laboratoires sur puce
L'expert en services de recherche et développement Hahn-Schickard développe des produits intelligents avec la technologie des microsystèmes, de l'idée à la fabrication. En collaboration avec des partenaires industriels, Hahn-Schickard réalise des produits et des technologies innovants dans les domaines de la technologie des capteurs, des systèmes embarqués intelligents pour l'Internet des objets (IoT), de l'intelligence artificielle (IA), des laboratoires sur puce (LoC) et de l'analytique, ainsi que des systèmes d'énergie électrochimique. Dans leur conception de laboratoire sur puce pour les tests de turberculose, l'un des défis du processus de production est d'adapter précisément la hauteur des outils de scellement à la cartouche. Si la hauteur est trop faible, la force de scellement est trop faible et les cartouches ne sont pas étanches. Si la hauteur est trop élevée, des éclaboussures de pression se produisent et de la matière en fusion peut bloquer les canaux fins.
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Raimund Rother, ingénieur des procédés chez Hahn-Schickard :
L'application du film de scellage sur les cartouches est un défi : d'une part, il faut obtenir une force de scellage élevée sans fermer les canaux fins de la cartouche pendant le collage. D'autre part, les tolérances de production concernant les épaisseurs de moulage par injection ne peuvent être complètement éliminées, ce qui doit être compensé lors du scellage. Pour ajuster l'outil de scellement avec précision, nous mesurons les niveaux de hauteur de la cartouche à l'aide d'un interféromètre à lumière blanche à balayage. Ces données de mesure en 3D servent ensuite de base à la conception de l'outil de scellement.
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Caractérisation des laboratoires sur puce: mesure d'hauteur de marche, de profondeur des canaux ou de planéité
Avec un grand champ de vision (angl.: field of view, FoV) et une haute résolution verticale, les profilomètres optiques TopMap permettent un examen direct des profondeurs des canaux des laboratoires sur puce et une inspection géométrique de l'ensemble du laboratoire sur puce par une seule mesure, qui crée des millions de points de données en quelques secondes seulement. La conception optique télécentrique des interféromètres à lumière blanche présente une trajectoire parallèle du faisceau lumineux, ce qui permet de capturer le fond du canal des dispositifs de laboratoire sur puce sans effets d'ombre qui causent des angles morts sur les données de mesure. Les profileurs à base de microscope de la série TopMap se concentrent sur l'inspection des microsystèmes ou des détails structurels, l'évaluation des rugosités, etc. La résolution de l'axe z restant constante, les profileurs optiques TopMap permettent d'adapter rapidement et facilement la résolution latérale aux différentes tâches de mesure en changeant simplement d'objectif.
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