Μ-wetPONG

From dusjagr's Grundlagen Mikrosysteme - FHNW, HLS

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Contents

Genereller Beschreib

Project based learning is an approach for classroom activity that emphasizes learning activities that are long-term, interdisciplinary and student-centered. It can best be defined as instruction relating questions and technology relative to the students everyday lives to classroom projects. Students form their own investigation of their own group which allows students to develop valuable research skills. The students engage in design, problem solving, decision making, and investigative activities. It allows students to work in groups or by themselves and allows them to come up with ideas and realistic solutions or presentations.

Keywords

Non-Newtonian Fluids, Cornstarch, Microfluidics, DIY Microfluidics, Persistaltic Pump, Pressure Driven Flow, Flow Profiles, Fluorescent Microbeads, PDMS, Electro-wetting, Paper Microfluidics, Homemade Microfluidics, Bonding/Sealing of PDMS microdevices

Info

Versuchsplanung

Experimentelles Arbeiten

Documentation

Einführung DIY microfluidics and other experiments

Photo impressions

www.flickr.com

Link to my wetPONG flickr set

Projekte Fluidik FS12

Projekt 1 | Worm Chips III - The Revenge of the Cyclops

Basierend auf den Arbeiten früherer Studierender, Μ-wetPONG#Projekt_4_.7C_Worm_Chips und Μ-wetPONG#Projekt_2_.7C_Worm_Chips_II

Tipp 1: Start Big, then go small

Media:cyclopsChip_1_1.svg

P1_FS12_Gruppe_A:

Björn Glienke, Angela Schade, Michaela Werfeli, Susanne Herzig

P1_FS12_Gruppe_B:

Tobias Horat, Alex Kabisch, Djordje Kocic, Robert Wildt

Projekt 2 | Blötterli, Chügeli und Böppeli

Tipp 1: Start Big, then go small

Media:bubble_nozzler_1.svg

Spherification: wie man kleine Chügeli macht... My first spherification

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961204007793

Vesicles (not for this year, but as inspiration)

paper on simple giant vesicle making: http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/sm/c1sm05239j

P2_FS12_Gruppe_A:

Raphael Hain, Inthumathy Rameshkanna, Andy Görlich

P2_FS12_Gruppe_B:

Björn Fünfschilling, Denis Thoma, Regina Moschko, Benjamin Zaugg, Nello Moscatiello

P2_FS12_TZ_Gruppe_C: Thomas Hiltbrand, Laura Tschirren, Sascha Gasser, Linda Minder

Creation of micro spheres using water and oil flows.

Projekt 3 | Lab-Chip Laser Fabbing

Einige Info zum DIY Lasercutter sind auf hackteria.org zu finden und auf dem wiki zum DIY BioPrinter.

P3_FS12_Gruppe_A:

Stefan Meier, Patrick Rohner, Sandro Schultz,Kistler Benjamin, Phillip Kaufmann, Andreas Käser

Gruppe A soll sich mit der Software auseinandersetzen

Updates: endlich ein funktionierenden shuttle barebone angeschlossen. ubuntu 12.04 installiert (passwort: wetPONG) und funktioniert flüssig. zusätzlich inkscape, open-jve und replicatorG installiert. einzig der seriel port zum arduino wird noch nicht vollständig erkannt.

P3_FS12_Gruppe_B:

Dominik Rabus,Magdalena Jozic, Stephan Matt, Marc Siegrist, Mario Muff

Gruppe B soll sich mit der Hardware auseinandersetzen und den Möglichkeiten Masters und Abgüsse herzustellen

Projekt 4 | Particle Sorting II

Basierend auf den Arbeiten früherer Studierender, Μ-wetPONG#Projekt_5_.7C_Aschenbr.C3.B6del_Fluidics_.2F_Particle_Sorting

Media:particleSorter_2.svg

P4_FS12_Gruppe_A:

Angela Ros, Angela Villiger, Karin Blaser, Stefan Weiss, Mario Wenk, Jan Vogel

P4_FS12_Gruppe_B:

Pascal Behm, Martina Moser, Adrian Rohner, Milena Janki, Patrick Camenzindan Matt, Marc Siegrist, Mario Muff

Gruppe B soll sich mit der Hardware auseinandersetzen und den Möglichkeiten Masters und Abgüsse herzustellen

P4_FS12_TZ_Gruppe_C: Sandra Fiedel, Kevin Gatschet, Beat Müller, Gaston Zemp

Interesting Links

wetPONG

wetONG.net Platform for Hybrid-Games, Micro- and Nanotechnology and Life Sciences

wet PONG introduces a creativity approach to project based learning (PBL) in microfluidics using a game concept, inspired by computer games, and the use of open-source software and hardware.


How to improve bonding of PDMS devices

http://en.wikipedia.org/wiki/Corona_treatment

http://plasmatreating.com/

General Lab Courses on Micro/Nano

UW MRSEC

The University of Wisconsin-Madison Materials Research Science and Engineering Center (UW MRSEC) Interdisciplinary Education Group uses examples of nanotechnology and advanced materials to explore science and engineering concepts at the college level, and brings the "wow" and potential of nanotechnology and advanced materials to the public.

We work to enhance public appreciation of science and engineering through a central theme of "Exploring the Nanoworld," using web dissemination to novice learners, presentations in general public venues, and contributions to popular publications and media.

DJ Group

Stanford microfluidics foundry website on multilayer soft lithography microfludics design, and connectors and tubings.

JOVE, the journal of visualized experimentation. Type your keyword!

Nature protocols

The Open Wetware site which has many public protocols

Open Source Nanotechnology Open Source Nano is an invitation to participate in the innovations of nanotechnology right from the start. It is an experiment in making high-tech laboratory research something that can be improved and innovated outside the laboratory, by making it “vernacular”–putting it in the language that people speak, and the tools and materials they have at hand.

Microfluidics

Chips & Tips

Welcome to Chips & Tips - a unique and regularly updated forum for scientists in the miniaturisation field. Chips & Tips aims to provide a place where ideas and solutions can be exchanged on common practical problems encountered in the lab, which are seldom reported in the literature.

DIY approaches on micro/nano

PCB circuit-board masters:

Printed Circuit Technology for Fabrication of Plastic-Based Microfluidic Devices File:Sudarsan 2004 pcb masters.pdf

File:Li 2003 Circuit board microfluidics.pdf

File:Gu PNAS-2004.pdf Simple pumping in microchannels using a braille display

File:Grimes diy microfluidics 2007.pdf Simple manufacturing of microfluidic device using Shrinky Dink

DIY Bio DIY Digital Microfluidics for Automating Biology Protocols (sub-microliter droplets)

Homemade microfluidics Earlier project developed in a wetPONG project together with the students from FHNW, Life Science Technologies, LST07

[LabSmith educational µFluidics platform http://www.labsmith.com/microfluidicslabpackage.html]

DIY microscopy and hacked PS3eye on dusjagr labs Easy modification of a Playstation 3 Eye, high-speed camera, optimized for low-lighting and motion detection to be used as a microscope

Commercial products and companies

Fluidigm

Paper Based Microfluidics

Paper based Microfluidics Great overview paper on the recent research on paper based microfluidics, comparisons of different techniques.

Diagnistics for All

Simplicity "it's impossible to f**k it up"

Talk by George Whitesides, Pioneer on Bio-Nanotechnology, Self-Assembly, Microfluidics and now also papers and egg-beaters..

http://www.youtube.com/watch?v=-ew0bn8mGAA

Video by the Folch lab

simple showcase of laminar flow in paper

Why toys make good medical devices


Optical Mouse Sensor

Can we detect and measure flow in microchannels with that?

more info on hackteria wiki

Optical Mouse Cam Bidouille.org | Electronics for the people

this post explains how to hack an optical mouse, using an arduino to connect directly to the Avago optical flow sensor, ADNS-2051, File:ADNS2051.pdf. It includes a java program to see the video output of the optical mouse sensor, the program needs a special rxtx library for serial communication: RXTX

Insect-Inspired Optical-Flow Navigation Sensors NASA techbriefs

This NASA paper describes how the optical mouse sensor can be used to measure the optical flow and be used for navigation of flying robots. File:NASA-techbrief optical mouse.pdf

First experiments by dusjagr

Ihr findet einige infos zu meinen kürzlichen experimenten auf meiner website:

hackteria.org

dusjagr labs

Verhalten im Labor


Projekte Fluidik FS11

Projekt 1 | Paper µFluidics Diagnostics

Background

Basierend auf den Arbeiten früherer Studierender, Μ-wetPONG#Projekt_5_.7C_Paper_Microfluidics, bei welchem wir eine Methode entwickelt haben Patterns von Wachs-bedruckten Folien in verschiedene Papiermaterialien zu übertragen.

Goal

Aufbauend auf den früheren Ergebnisse soll nun ein Device und Setup entwickelt werden, welches eine einfache Detektion sichtbar macht durch einen Farbumschlag.

Project group pages

P1_FS11_Gruppe_A: Thomas Ost, Marc Grepper, Theresa Senti, Oliver Streng

P1_FS11_Gruppe_B: Nathalie Becker, Julia Prock, Anna-Kathrin Dürig, Daniel Schultheiss

Projekt 2 | Worm Chips II

Background

Dieses Projekt basiert stark auf den Ergebnissen der Studierenden vom FS2010, Μ-wetPONG#Projekt_4_.7C_Worm_Chips. Die ersten Resultate haben gezeigt, dass auch die kleinsten Durchgänge genügen um die Mikroorganismen passieren zu lassen. Ausserdem, haben die Studierenden neue Designs vorgeschlagen, deren Geometrie eine noch stärkere Filterwirkung erzeugen sollte. Folgende Probleme konnten aber noch nicht gelöst werden: Bonding der Devices (sollte mit dem neuen Plasma kein Problem mehr sein), zu starke Flüsse schon beim Auffüllen der Mikroorganismen, da beide Enden offen waren.

Erstes Design:

Goal

Die Studierenden sollen ein µFluidikdevice testen, durch welches mit geometrischen Faktoren bewegliche Mikroorganismen (Nematoden, Blepharisma, evt. Tardigrada) akkumuliert werden können in einen Reservoir und somit auch von unbeweglichen Partikeln/Algen getrennt werden. Das Prinzip funktioniert ähnlich wie ein Reuse beim Fischfang, die Mikroorganismen sollten die Engpässe in eine Richtung mit höherer Wahrscheinlichkeit passieren, als in die andere Richtung. Die Studierenden sollen auch eine geeignete Höhe der Kanäle definieren.

Neue Designs:

Project group pages

P2_FS11_Gruppe_A: Corinna Baumgartner, Evelyne Waldmeier, Sandra Lang, Selina-Lisa Jörg

P2_FS11_Gruppe_B: Tobias Thürig, Sebastian Arber, Pascal Nebel, Marco Barberio, Andreas Thomas

P2_FS11_Gruppe_TZ: Queen Zohra, Knecht HPeter, Präsident Hasan

Projekt 3 | FlexPrint/PhotoResist µFluidics

Background

Etlichen gescheiterte Versuche in den vergangenen Semestern, Μ-wetPONG#Projekt_2_.7C_PCB-.C2.B5Fluidics, µFluidische Device Prototypen komplett in Ausbildungslabor herzustellen, basierend auf Abgüssen auf geätzen Kupfer-PCBs. Durch die Rauhigkeit des Substrat Materials konnten keine wasserdichten Devices hergestellt werden. Versuche des Überlacken des PCB-Masters waren nicht erfolgreich, teilweise erfolgreich konnten Devices aber durch Sprühkleber gebonded werden, jedoch schwer reproduzierbar.

Goal

In diesem Projekt sollen die Studenten neue Materialien testen für die Prototyp herstellung µFluidischer Devices. Zwei Richtungen stehen offen: 1) FlexPrints sind mit Kupfer beschichtete Polyimid Folien (Kapton), DuPont, haben aber noch kein Photoresist drauf. Sprühlack ist vorhanden, Kontakt-Chemie Positiv 20+ Photo Resist Spray 100ml 2) Photoresist Lack direkt auf Glassubstraten strukturieren und als Master benutzen. Die Studierenden sollen ein Protokoll entwickeln für die Herstellung von Devices und deren Strukturhöhe bestimmen.

Datasheet: File:Photolack datasheet 87-0705t.pdf

Material Safety: File:MSDS 87-0705hs.pdf

Project group pages

P3_FS11_Gruppe_A: Simon Bachler, Daniel Xander, Fabian Gass, Patrick Lamprecht, Marco Ribolla

P3_FS11_Gruppe_B: Samuel Rapold, Patrick Kobler, Thomas Soldati, David Christen, Andi Göhrlich

P3_FS11_Gruppe_TZ: Abderrahim Chettata, Michael Wyss

Projekt 4 | Maizena Mania

Background

Erste Versuche mit Maizena ein Nicht-Newton'sches Fluid herzustellen waren erfolgreich und lustig. Ein engültiges stabiles Setup konnte aber nicht entwickelt werden. Die Speaker gingen kaputt, Verstärker waren zu schwach etc..

Maizena 2

Goal

Die Studierenden sollen ein stabiles und bleibendes Setup designen und aufbauen. Ausserdem sollen sie sich noch vertieft mit Viskositätsmessungen auseinandersetzen und auch dazu ein Setup bauen.

Project group pages

P4_FS11_Gruppe_A: John Truong, Franz Hebek, Alexander Zwahlen, Lukas Straumann, Fabian Balsiger

P4_FS11_Gruppe_B: Timo Kaufmann, Gabriel Dürler, Tobias Sepassi, Lamine Diakhoumpa, Mordechai (Mark) Solomon

Projekt 5 | Aschenbrödel Fluidics / Particle Sorting

Background

Dies ist ein neues Projekt, bei dem noch keine Erfahrungen gesammelt wurden. Basierend auf der Arbeit von Yamada et al (PDF) konnte mit einem einfachen geometrischen Effekt eine Mischung aus Partikeln aufgetrennt werden.

Goal

Die Studierenden sollen ein stabiles Setup entwickeln umd die Partikel Separation zu testen, verschiedene Designs testen und/oder neue entwerfen und geeignete Suspensionen auswählen.


Project group pages

P5_FS11_Gruppe_A: Johannes Kim, Michel Heiniger, David Bertschin, David Hilber

P5_FS11_Gruppe_B: Yves Flückiger, Nicolas Gautschi, Christian Gruber (aka Coco), Patrick Pfeifer, Raffael Erb

P5_FS11_Gruppe_TZ: Fabian Meier, Klaus Albert, Marco Peguri


Projekte Fluidik FS10

Projekt 1 | Mouse Flowers

Goal

Design und Test eines Setups um Flussraten zu analysieren mittels einer gehackten optischen Maus

Project group pages

P1_FS10_Gruppe_A: Christoph Suter, Jan Baldischweiler, Simon Obrist, Johannes Linkor, Silvan Berliat

P1_FS10_Gruppe_B: Micheal Müller, Anita Amhof, Marco Gruber, Michel Wüthrich, Thomas Denz



Projekt 2 | PCB-µFluidics

Goal

Optimierung des Bondens von PDMS Mikrofluidik-Devices, welche auf geätzten PCBs (Printed Circuit Board) abegegossen wurden.

P2_FS10_Gruppe_A: Fatos Koyuncuer, Dagmar Gmünder, Meral Bozkirac, Oehen Fabian

P2_FS10_Gruppe_B: Sabrina Harsch, Markus Rempfler, Walter Andreas, Balimann Nicolas, Paul Kornel, Christian Geissberger

Projekt 3 | Maizena Mania

Goal

Experimente mit dilatanten und thixotropen Flüssigkeiten. Entwicklung eines Setups für spielerische Experimente und quantitative Messung der Viskosität.

P3_FS10_Gruppe_A: Baris Agbuga, Simon Spörri, Daniel Good, Ivan Sanicola

P3_FS10_Gruppe_B: Caroline Benninger, Michela Schorta, Timo Fromm, Lars Kistler, Christian Walk

P3_FS10_Gruppe_TZ: Ellen Vogt, Pascal Holzmann

P3_FS10_Gruppe_TZ_new: Ellen Vogt, Pascal Holzmann



Projekt 4 | Worm Chips

Goal

Herstellung von Mikrofluidik Systemen für die Analysis von Mikroorganismen aus Flüssen und Boden Proben. Test verschiedener Designs für die Trennung von motilen Mikroorganismen. Analyse durch Mikroskopie.

P4_FS10_Gruppe_A: Simon Zimmermann, Marc Amrein, Tobias Müller, Reto Galli, Michael Rutschmann

P4_FS10_Gruppe_B: Fabienne Vannay, David Schlatter, Heinrich Reiser, Philippe Chavanne, Ann-Sabrina Köhler

P4_FS10_Gruppe_TZ: Karen Strub, Thomas Schollbach


Projekt 5 | Paper Microfluidics

Goal

Entwickeln eines experimentelles Show-Case Setups für laminaren Fluss in Papier. Test für die Herstellung von Papier-Mikrofluidik Systemen mit Wachs. Test des Übertrags von bedruchten Folien.

P5_FS10_Gruppe_A: Isabelle Schärer, Michaela Scheer, Nicole Bissig, Flavia Braccini, Nadine Morath

P5_FS10_Gruppe_B: Raphael Meier, Paolo Ferrara, Kevin Meier, Michael Szymanski, Marcel Marktanner, Ranjit Kalarickamakel

P5_FS10_Gruppe_TZ: Denise Baumann, Sabrina Giannone, Anita Amstad


Eindrücke vom Praktikum...

Shared Images

Um Bilder miteinander zu teilen habe ich eine Flickr-Gruppe wetPONG gemacht.

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Projektpräsentationen wetPONG FS2012

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Teilzeit - Samstag, 8:40 - 11:20, Raum 221

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