ES2216501T3 - Uniones sin adhesivos de componentes polimericos para producir estructuras cerradas de micro y nanocanales. - Google Patents

Uniones sin adhesivos de componentes polimericos para producir estructuras cerradas de micro y nanocanales.

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Abstract

Procedimiento para la producción sin adhesivos de componentes poliméricos que comprende los pasos: a) Proporcionar un sustrato polimérico que presente al menos en una superficie cavidades que formen estructuras de micro o/y nanocanales, b) Antes del calentamiento, montar a presión un recubrimiento polimérico dotado de una superficie lisa sobre una superficie del sustrato que presente cavidades, por lo demás lisa, c) Después del paso b) calentar el sustrato con el recubrimiento montado a presión a una temperatura que sea al menos tan alta como la temperatura de transición vítrea del sustrato y del recubrimiento, para su unión y d) Enfriar a lo largo de un período de hasta 30 seg.

Description

Uniones sin adhesivos de componentes poliméricos para producir estructuras cerradas de micro y nanocanales.
La invención se refiere a un procedimiento para la producción de componentes poliméricos con estructuras huecas contenidas en ellos, por ejemplo en forma de micro o/y nanocanales cerrados, en el que no se utilizan adhesivos. Además, la invención se refiere al uso del procedimiento para la producción de piezas poliméricas para procedimientos de detección.
Los componentes poliméricos, por ejemplo biochips de plástico, que contienen estructuras huecas en su interior, se produjeron hasta ahora mediante un procedimiento, en el que una capa superficial de plástico se pegaba con un adhesivo, por ejemplo un adhesivo de endurecimiento con rayos UV, sobre un sustrato de plástico que contiene cavidades. Sin embargo, el uso del adhesivo implicaba desventajas importantes. De esta manera, al aplicar una cantidad muy grande, el adhesivo se desplazaba a causa de las interacciones capilares en los canales y éstos quedaban al menos parcialmente no atravesables. Por otro lado, con el uso de cantidades demasiado pequeñas de adhesivo aparecían volúmenes muertos en la proximidad directa de los canales. Aparte de eso, el procedimiento era muy complicado, dado que había que trabajar bajo un microscopio. Finalmente también empeoraban las propiedades químicas o/y espectroscópicas del componente de plástico a causa de la presencia del adhesivo.
Del documento DE-A-40 22 793 se conoce el soldar una lámina polimérica sobre una placa polimérica que contiene concavidades, sin precalentar la placa polimérica o la lámina polimérica. Por medio de la presión del molde de soldadura se producen costuras en forma de puntos reticuladas. El molde de soldadura se calienta a una temperatura de 250 a 300ºC (columna 4, líneas 63-65), de manera que puedan tener lugar modificaciones químicas de los materiales poliméricos en combinación con una disminución de la transparencia o un aumento de la fluorescencia de base eventuales. Además, en la proximidad de las costuras aparecen volúmenes muertos no deseados.
El documento WO-A-90/14740 da a conocer el colocar en frío, uno sobre el otro, dos bloques de plástico a fundir, que contienen microcanales, y disponerlos en una caja, que evita una expansión en dirección hacia afuera de los bloques durante el calentamiento subsiguiente. Por medio de la expansión térmica, los bloques se comprimen y funden.
De Roberts et al., UV Laser Machined Polymer Substrates for the Developement of Microdiagnostic Systems, Analytical Chemistry, volumen 69, Nº 11, 1 de junio de 1997, páginas 2035-2042, ISSN: 0003-2700 se conoce el pegar térmica y rápidamente entre sí dos componentes poliméricos que contienen microestructuras.
El documento US-A-3.997.386 muestra la unión de dos superficies lisas de componentes poliméricos, calentando en primer lugar las piezas hasta apenas por debajo de su temperatura de transición vítrea y comprimiéndolas después.
El documento WO-A-98/45693, el más antiguo en cuanto a la prioridad, sin embargo publicado después, da a conocer un procedimiento para la producción sin adhesivos de componentes poliméricos y su uso en un procedimiento eléctrico de detección que comprende los pasos:
a) Proporcionar un sustrato polimérico que presente, en al menos una superficie, cavidades que formen estructuras de micro o/y nanocanales,
b) Montar a presión un recubrimiento polimérico dotado de una superficie lisa sobre una superficie del sustrato que presente cavidades, por lo demás lisa,
c) Calentar lentamente el sustrato, con el recubrimiento montado a presión, a una temperatura de
2-5ºC sobre la temperatura de transición vítrea del polímero
d) Enfriar lentamente a temperatura ambiente a razón de 1ºC/min.
Por consiguiente, la tarea que sirve de base a la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para la producción de componentes poliméricos o de plástico dotados de estructuras huecas, en el que las desventajas del estado de la técnica mencionadas anteriormente se eviten al menos parcialmente.
Esta tarea se soluciona mediante un procedimiento para la producción de componentes poliméricos que comprende los pasos:
a) Proporcionar un sustrato polimérico que presente al menos en una superficie cavidades que formen estructuras de micro o/y nanocanales,
b) Antes del calentamiento, montar a presión un recubrimiento polimérico dotado de una superficie lisa sobre una superficie del sustrato que presente cavidades, por lo demás lisa,
c) Después del paso b) calentar el sustrato con el recubrimiento montado a presión a una temperatura que sea al menos tan alta como la temperatura de transición vítrea del sustrato y del recubrimiento, para su unión y
d) Enfriar a lo largo de un período de hasta 30 seg.
El paso a) del procedimiento según la invención comprende proporcionar un sustrato polimérico con cavidades abiertas sobre una superficie. Sobre esta superficie se aplica un recubrimiento, para producir de esta manera un componente polimérico con estructuras huecas cerradas hacia arriba. Los sustratos poliméricos y recubrimientos poliméricos utilizados para ello se seleccionan de los plásticos termoplásticos que pueden procesarse en la masa, preferiblemente de los polímeros acrílicos, policarbonatos, poliestirenos, así como copolímeros y mezclas de ellos. Preferiblemente se seleccionan el sustrato polimérico y el recubrimiento polimérico de los polímeros acrílicos, como por ejemplo polímeros de poliacilato, polimetacrilato y especialmente poli(metilmetacrilato) o policarbonatos.
El sustrato polimérico presenta en al menos una superficie cavidades. Estas cavidades tienen preferiblemente una anchura o/y profundidad en el intervalo de 10 nm a 2 mm, prefiriéndose especialmente de 100 nm a 1 mm y prefiriéndose ante todo de 1 \mum a
500 \mum. Las cavidades comprenden estructuras en forma de canales.
Sobre este sustrato se lamina, mediante el procedimiento según la invención, un recubrimiento polimérico, por ejemplo en forma de una lámina polimérica, sin el uso de adhesivos. Para ello se seleccionan el sustrato y el recubrimiento preferiblemente del mismo tipo de material polimérico, especialmente del mismo material. Además se prefiere que al menos el recubrimiento y especialmente tanto el recubrimiento como también el sustrato estén compuestos por materiales con transparencia óptica, es decir, transparentes en el intervalo de la luz visible o/y UV.
Para la producción del sustrato con una superficie que presente cavidades puede generarse en primer lugar una máscara de contacto, es decir, grabando con un láser bajo una atmósfera de gas cloro las microestructuras deseadas en una membrana de silicio. Esta máscara de contacto se coloca entonces sobre el sustrato de plástico y se irradia con luz láser, por ejemplo con un láser de UV de vacío, con lo que los canales deseados se fresan por ablación en el plástico. La profundidad de fresado puede ajustarse exactamente con el láser y es por ejemplo de 100 nm por proceso de exposición. Los canales obtenidos de esta manera tienen una superficie muy lisa. Tras retirar la máscara se obtiene entonces el sustrato polimérico utilizable para el procedimiento según la invención. De forma alternativa, los sustratos dotados de microestructuras abiertas pueden producirse también a partir de una forma maestra, por ejemplo, mediante fundición inyectada.
El paso b) del procedimiento según la invención comprende la aplicación de un recubrimiento polimérico sobre una o más superficies del sustrato que presentan cavidades. Para ello, la superficie del recubrimiento polimérico, que puede ser, a modo de ejemplo, también una lámina, y la superficie del sustrato se proporcionan en forma limpia y lo más lisa posible. Luego se dispone el recubrimiento sobre el sustrato y se comprimen las dos piezas, encontrándose la fuerza de compresión preferiblemente en el intervalo de 0,1 a 1000 kg/cm^{2}, por ejemplo 0,2-20 kg/cm^{2}.
Después se calienta el sustrato con el recubrimiento montado a presión, según el paso c) del procedimiento según la invención, a una temperatura que es al menos tan alta como la temperatura de transición vítrea del sustrato o/y del recubrimiento. El calentamiento se realiza lentamente, preferiblemente en un horno regulable, desde la temperatura de partida, por ejemplo temperatura ambiente, hasta un valor apenas por encima de la temperatura de transición vítrea del polímero. La temperatura de transición vítrea depende de la velocidad de calentamiento y el experto puede determinarla sin más mediante ensayos sencillos para diferentes materiales. Preferiblemente, la duración del calentamiento se encuentra en el intervalo de 0,5 a 3 h, prefiriéndose especialmente en el intervalo de 0,5 a 1,5 h. La temperatura de calentamiento se encuentra preferiblemente en el intervalo entre la temperatura de transición vítrea y una temperatura 5ºC por encima de la temperatura de transición vítrea. La temperatura de calentamiento se encuentra de forma especialmente preferida en un intervalo entre 0,5 y 3ºC por encima de la temperatura de transición vítrea.
Tras alcanzar la temperatura de calentamiento, el sustrato y el recubrimiento que se encuentra sobre él se mantienen durante un tiempo determinado en el intervalo de la temperatura de calentamiento. Este tiempo es preferiblemente de al menos 15 min, prefiriéndose especialmente de al menos 30 min, por ejemplo de 40 a 45 min. El nivel de la temperatura de mantenimiento es preferiblemente \pm 3ºC con respecto a la temperatura de calentamiento.
El paso d) del procedimiento según la invención comprende el enfriamiento. El enfriamiento hasta por debajo de aproximadamente 40ºC se realiza dentro de un período de pocos segundos, de hasta 30 seg. Después del enfriamiento puede retirarse la pieza polimérica.
Mediante el procedimiento según la invención se consigue la unión sin adhesivos entre los recubrimientos poliméricos, preferiblemente en forma de láminas transparentes, y las placas de sustrato poliméricas estructuradas, preferiblemente transparentes. Esta unión es estable mecánica y químicamente. El procedimiento puede llevarse a cabo con temperaturas relativamente bajas en la proximidad de la temperatura de transición vítrea, preferiblemente apenas por encima de la temperatura de transición vítrea. No se generan productos de reacción, de manera que el procedimiento es extremadamente limpio y biocompatible. Especialmente no se miden ninguna transparencia disminuida y ninguna fluorescencia aumentada en los componentes obtenidos de esta manera. En el caso del uso de materiales de recubrimiento y de sustrato del mismo tipo se produce un componente que está compuesto por únicamente un único material, y presenta propiedades ópticas y eléctricas ventajosas en comparación con los sistemas de varias componentes. La calidad óptica es tan alta que incluso se pueden detectar moléculas individuales en los canales de los componentes con una buena relación señal/ruido.
Otro objeto más de la presente invención es un componente con estructuras huecas contenidas en él, que se obtiene mediante el procedimiento descrito anteriormente. Este componente polimérico contiene preferiblemente como estructuras huecas canales cerrados, es decir, cerrados hacia arriba, con una anchura o/y profundidad de 10 nm a 2 mm y se caracteriza porque en el interior, especialmente en la zona de las estructuras huecas, está esencialmente o incluso completamente libre de adhesivos y productos térmicos de reacción. Además, la pieza polimérica se caracteriza por una unión de toda la superficie en la zona de las superficies de contacto del sustrato y el recubrimiento, es decir que en la zona de las estructuras huecas no están presentes volúmenes muertos. La pieza polimérica puede utilizarse para procedimientos de detección, especialmente en procedimientos ópticos o/y eléctricos de detección.
En adelante se describe la invención mediante el ejemplo subsiguiente.
Ejemplo 1 Producción de un componente de poli(metilmetacrilato)
Una lámina de PMMA (poli(metilmetacrilato)) se coloca sobre una superficie dotada de micro o/y nanoestructuras de un bloque de sustrato de PMMA. Las superficies de las dos piezas están limpias y son lisas. Las dos piezas se colocan entre dos placas de vidrio planas, que después se tensan en una prensa. La presión de compresión en la prensa se encuentra en el intervalo de 0,2 a 20 kg/cm^{2}, por ejemplo 2 kg/cm^{2}. Toda la unidad se calienta entonces lentamente en un horno de maleabilización, preferiblemente en un tiempo de calentamiento de 0,5 a 1,5 h, hasta un valor apenas por encima de la temperatura de transición vítrea del polímero. En ello, la temperatura de transición vítrea depende de la velocidad de calentamiento. La temperatura óptima de unión para la velocidad de calentamiento mencionada es de 106 \pm 0,5ºC.
A continuación se mantiene la unidad durante un tiempo de 40 a 45 min a una temperatura de entre 104ºC y la temperatura óptima de unión. Después tiene lugar un enfriamiento en el intervalo de los segundos. Después del enfriamiento puede retirarse la estructura lista del dispositivo.
Ejemplo 2 Producción de un componente de policarbonato
Según el método descrito en el ejemplo 1 se produjo un componente de policarbonato. En lo anterior se ha encontrado que también este material es adecuado para la producción de componentes con estructuras cerradas de micro y nanocanales.
La temperatura de unión se encontró en el intervalo entre 150 y 160ºC.

Claims (16)

1. Procedimiento para la producción sin adhesivos de componentes poliméricos que comprende los pasos:
a)
Proporcionar un sustrato polimérico que presente al menos en una superficie cavidades que formen estructuras de micro o/y nanocana- les,
b)
Antes del calentamiento, montar a presión un recubrimiento polimérico dotado de una superficie lisa sobre una superficie del sustrato que presente cavidades, por lo demás lisa,
c)
Después del paso b) calentar el sustrato con el recubrimiento montado a presión a una temperatura que sea al menos tan alta como la temperatura de transición vítrea del sustrato y del recubrimiento, para su unión y
d)
Enfriar a lo largo de un período de hasta 30 seg.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato polimérico y el recubrimiento polimérico se seleccionan de los polímeros acrílicos, policarbonatos, poliestirenos, así como copolímeros y mezclas de ellos.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el sustrato polimérico y el recubrimiento polimérico s seleccionan de los polímeros acrílicos, especialmente de los polímeros de poli(metilmetacrilato) o carbonatos poliméricos.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el sustrato presenta cavidades con una anchura o/y profundidad en el intervalo de 10 nm a 2 mm.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el sustrato presenta cavidades con una anchura o/y profundidad en el intervalo de 100nm a 1 mm.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el sustrato presenta cavidades con una anchura o/y profundidad en el intervalo de 1 \mum a 500 \mum.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sustrato y el recubrimiento se seleccionan de materiales poliméricos del mismo tipo.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos el recubrimiento se selecciona de materiales con transparencia óptica.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la presión de compresión se encuentra en el intervalo de 1 a 1000 kg/cm^{2}.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la duración del calentamiento se encuentra en el intervalo de 0,5 a
\hbox{3
h.}
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la temperatura de calentamiento se encuentra en máximo 5ºC por encima de la temperatura de transición vítrea.
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sustrato y el recubrimiento que se encuentra sobre él se mantienen durante un tiempo de al menos 15 min en el intervalo de la temperatura de calentamiento.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el sustrato y el recubrimiento que se encuentra sobre él se mantienen durante un tiempo de al menos 30 min en el intervalo de la temperatura de calentamiento.
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado porque la temperatura de mantenimiento es \pm 3ºC, con respecto a la temperatura de mantenimiento.
15. Componente polimérico con estructuran huecas contenidas en él, obtenido diante un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14.
16. Uso del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14 para la producción de componentes poliméricos para procedimientos de detección, especialmente para procedimientos ópticos o/y eléctricos de detección.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19945604A1 (de) 1999-09-23 2003-08-07 Aclara Biosciences Inc Verfahren zur Verbindung von Werkstücken aus Kunststoff und seine Verwendung in der Mikro- und Nanostrukturtechnik
DE10134040B4 (de) * 2001-07-12 2006-07-13 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Verfahren zur Herstellung von mikrofluidischen Hohlstrukturen aus Kunststoff
DE10335494A1 (de) * 2002-08-16 2004-03-04 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Verfahren zum Verbinden von Fügepartnern
JP2005042073A (ja) * 2003-07-25 2005-02-17 Univ Waseda 樹脂製基板の接合方法及びこの接合方法を用いたソーティング装置
JP4942094B2 (ja) * 2007-01-12 2012-05-30 独立行政法人産業技術総合研究所 電極付きガラス製マイクロチップ基板の製造方法
JP2010264446A (ja) * 2010-06-17 2010-11-25 Richell Corp 流体流れ性に優れた構造体

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50151971A (es) * 1974-05-31 1975-12-06
US4315050A (en) * 1980-01-25 1982-02-09 Norfield Corporation Laminates structure of an expanded core panel and a flat sheet of material which does not easily bond and a process for making the same
US4999069A (en) * 1987-10-06 1991-03-12 Integrated Fluidics, Inc. Method of bonding plastics
US4875956A (en) * 1987-10-06 1989-10-24 Integrated Fluidics, Inc. Method of bonding plastics
US6176962B1 (en) * 1990-02-28 2001-01-23 Aclara Biosciences, Inc. Methods for fabricating enclosed microchannel structures
JP2964528B2 (ja) * 1990-03-13 1999-10-18 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録装置
DE4022793A1 (de) * 1990-07-18 1992-02-06 Max Planck Gesellschaft Verfahren zum verschliessen wenigstens einer mulde aus einer anzahl von in einer platte vorgesehenen mulden zur aufnahme von chemischen und/oder biochemischen und/oder mikrobiologischen substanzen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US5156710A (en) * 1991-05-06 1992-10-20 International Business Machines Corporation Method of laminating polyimide to thin sheet metal
JPH04341833A (ja) * 1991-05-17 1992-11-27 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Frp構造物の成形方法
DE4231810A1 (de) * 1992-09-23 1994-03-24 Basf Magnetics Gmbh Verfahren zum Heißverkleben von semikristallinen Polymeren mit Metallen
SE501380C2 (sv) * 1993-06-15 1995-01-30 Pharmacia Lkb Biotech Sätt att tillverka mikrokanal/mikrokavitetsstrukturer
US5589860A (en) * 1993-08-11 1996-12-31 Fuji Electric Co., Ltd. Ink jet recording head and method of producing the same
JP3360753B2 (ja) * 1993-09-01 2002-12-24 三井化学株式会社 熱可塑性ポリイミド接着法およびその装置
US5641400A (en) * 1994-10-19 1997-06-24 Hewlett-Packard Company Use of temperature control devices in miniaturized planar column devices and miniaturized total analysis systems
JPH08118661A (ja) * 1994-10-21 1996-05-14 Fuji Electric Co Ltd インクジェット記録ヘッドの製造方法およびその装置
JPH1016244A (ja) * 1996-06-26 1998-01-20 Canon Inc インクジェット記録ヘッドの製造方法、およびインクジェット記録ヘッド
US5882465A (en) * 1997-06-18 1999-03-16 Caliper Technologies Corp. Method of manufacturing microfluidic devices

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