マイクロ流体チップは水試料を取り込み、必要な化学物質を加え、検出部位まで搬送します。何が言いたいのか？このようにして、全自動で、さまざまなパラメータで、できるだけ低コストで水を分析することである。のMICROCHIPプロジェクトから、さらに発展した水質分析装置用のチッププロトタイプが生まれました。 フラウンホーファー研究機構マイクロエンジニアリング・マイクロシステムIMM。
水道水、実験室、プール、水道の蛇口など、誰でも手軽に水の分析ができたらと思うはずです。MICROCHIPプロジェクトで開発されたマイクロ流体ラボ・オン・ア・チップは、わずか数滴のサンプルから短時間に全自動で分析することができます。このように、水質分析に必要な6つのパラメータを、トレーニングを受けていない人でも、安価な測定器と並行して検出できるようにすることで、時間とコストの節約にもつながります。 さらに、この方法では、ユーザーによるミスをなくすことができます。試薬は混ぜることができず、メソッドに適した水の量もチップで設定されます。
透明ではなく、鏡
このチップは、高い測定精度を実現しています。これは、光路長を長くし、チップをコンパクトにするために設計されたことが大きな要因となっています。プロジェクトパートナーは、当初予定していた透過型ソリューションの代わりに、いわゆるミラー型ソリューションを選択しました。 異なる色のLEDを搭載したハードウェアの再設計により、最終的に測光に基づく測定方法の分析が可能になり、色のついた水試料が評価されるようになりました。
技術を詰め込んだクレジットカード型
光センサーを搭載した電子基板、超音波ミキサー、圧力リザーバー、チップを挿入する蠕動ポンプ、圧力機構など多くの技術を小さな筐体に収め、最終的にチップはクレジットカードほどの大きさになります。これまでのソリューションと比較すると、このソリューションは費用対効果に優れています。プロジェクトパートナーは、ポリマーチップ内でマルチパラメーターによる水質分析が可能であることを示しました。 彼らは、ブリスターや凍結乾燥のような複雑で高価な技術を使用していない。その代わり、チップ内のチャンバーで試薬を直接乾燥させる。測定液は、シンプルな蠕動（ぜんどう）ポンプでチップ内に導かれる。その結果、センサーは試薬によって着色された液体を、それまで無色だった基準試料と同じ測定室内で測定することになる。チップは射出成型で製造される。また、チップの外部への圧力密度を確保するため、黒いトップシェルと透明なボトムシェルのチャンネルをレーザービーム加工で溶接している。
水試料をポリマーチップに入れてから自動で水質分析を行うこれまでの同等のシステムは、かさばるか、並行して分析するパラメータが少ないかのどちらかである。コンソーシアムで開発・実装されたデモ機は、まだ量産には至っていない。しかし、プロジェクトパートナーの1社であるWater-i.d. GmbHは、開発とテストの結果を、さらなる水質分析装置と試薬の製造にすでに活用しています。
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