(Đồ án HCMUTE) nghiên cứu ứng dụng quy trình in phun trong chế tạo kênh dẫn kỵ nước và cố định chất sinh học trên đế giấy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG QUY TRÌNH IN PHUN TRONG CHẾ TẠO KÊNH DẪN KỴ NƯỚC VÀ CỐ ĐỊNH CHẤT SINH HỌC TRÊN ĐẾ GIẤY GVHD: ĐẶNG THỊ MỸ DUNG ĐINH TRỊNH MINH ĐỨC SVTH: TRỊNH QUỐC TỒN HỒNG VĂN TRUNG SKL008118 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 9/2021 i ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU  KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG QUY TRÌNH IN PHUN TRONG CHẾ TẠO KÊNH DẪN KỴ NƯỚC VÀ CỐ ĐỊNH CHẤT SINH HỌC TRÊN ĐẾ GIẤY GVHD 1: GVHD 2: SVTH: MSSV: SVTH: MSSV: KHÓA: TS Đặng Thị Mỹ Dung HVCH Đinh Trịnh Minh Đức TRỊNH QUỐC TOÀN 17130048 HOÀNG VĂN TRUNG 17130050 K17 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2021 i i TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG Độc lập - Tự – Hạnh phúc BM CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 08 năm 2021 NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn 1: TS Đặng Thị Mỹ Dung Cơ quan công tác giảng viên hướng dẫn: Viện công nghệ nano (INT) Giảng viên hướng dẫn 1: HVCH Đinh Trịnh Minh Đức Cơ quan công tác giảng viên hướng dẫn: Viện công nghệ nano (INT) Sinh viên thực hiện: Trịnh Quốc Toàn MSSV: 17130048 Hoàng Văn Trung MSSV: 17130050 Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng quy trình in phun chế tạo kênh dẫn kị nước và cố định chất sinh học đế giấy Nội dung khóa luận: Mục tiêu khóa luận nhằm ứng dụng quy trình in phun (inkjet printing) việc chế tạo cảm biến sinh học vi lỏng đế giấy Mục tiêu này chia thành hai mục tiêu nhỏ sau: - Ứng dụng quy trình in phun việc chế tạo các đường kỵ nước đế giấy nhằm tạo thành kênh dẫn vi lỏng đế giấy; - Ứng dụng quy trình in phun việc đưa các chất sinh học thích hợp lên đế giấy, từ tạo thành sản phẩm cảm biến sinh học ći Dựa mục tiêu này, khóa luận chia thành bớn chương với nội dung đây: - Chương trình bày tổng quan cơng nghệ in phun, cảm biến sinh học vi lỏng đế giấy các phương pháp chế tạo kênh dẫn vi lỏng đế giấy ii i hiện nay; từ nêu ưu, nhược điểm việc ứng dụng quy trình in phun việc chế tạo cảm biến sinh học vi lỏng đế giấy - Chương trình bày quy trình thực nghiệm khóa luận bao gờm hai thí nghiệm chính sau: ứng dụng quy trình in phun để in phun mực in hữu tạo thành đường kỵ nước đế giấy ứng dụng quy trình in phun để in phun mực in chứa chất sinh học lên đế giấy Ngoài ra, công đoạn tổng hợp mực in hữu và mực in chứa chất sinh học, quy trình khảo sát thơng sớ thích hợp thiết bị in phun và phương pháp phân tích trình bày chương này - Chương trình bày kết thảo luận khóa luận Những kết thu khóa luận biện luận nhằm tìm thơng sớ thích hợp cho quy trình chế tạo - Chương khóa luận phần kết luận tóm gọn lại kết đạt khóa luận, từ nêu hướng nghiên cứu ứng dụng Các sản phẩm dự kiến Sản phẩm dự kiến khóa luận bao gờm: - Thơng sớ thích hợp quy trình in phun để phun mực in hữu lên đế giấy tạo thành đường kỵ nước đế giấy; - Thơng sớ thích hợp quy trình in phun để phun mực in chứa chất sinh học lên đế giấy, từ tạo thành cảm biến sinh học đế giấy Ngày giao đồ án: 20/08/2020 Ngày nộp đồ án: 25/08/2021 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt ☑ Tiếng Anh  Tiếng Việt ☑ iii i GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) Đặng Thị Mỹ Dung TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) iv i KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên sinh viên 1: Trịnh Quốc Toàn MSSV:17130048 Họ và tên sinh viên 2: Hoàng Văn Trung MSSV:17130050 Ngành: Công nghệ vật liệu Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng quy trình in phun chế tạo kênh dẫn kỵ nước cố định chất sinh học đế giấy Giáo viên hướng dẫn 1: TS Đặng Thị Mỹ Dung Gíao viên hướng dẫn 2: HVCH Đinh Trịnh Minh Đức Cơ quan công tác: Viện Công nghệ Nano (INT) – Đại học Quốc gia TPHCM NHẬN XÉT Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện: Đề tài tập trung vào các bước nghiên cứu sơ khởi quy trình chế tạo cảm biến vi lỏng đế giấy Các quy trình thực nghiệm đề tài bao gờm: khảo sát thơng sớ phù hợp cho q trình tạo kênh dẫn kỵ nước đế giấy phương pháp in phun áp điện, khảo sát thông số phù hợp cho trình cớ định chất sinh học lên đế giấy và đánh giá kết thơng qua sản phẩm tạo tín hiệu màu phần mềm đọc cường độ màu Tinh thần học tập, nghiên cứu sinh viên: Cả sinh viên có tinh thần học tập tớt cầu tiến công việc Ưu điểm: Tích cực tìm kiếm thơng tin tài liệu liên quan đến đề tài Phân bố công việc cụ thể thành viên, hồn thành tớt phần việc Tích cực tiếp thu tập trung thực nghiệm Khuyết điểm: v i Do tình hình dịch bệnh nên hạn chế việc sinh viên tiếp xúc thao tác với loại thiết bị chuyên dụng Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đề nghị cho bảo vệ Điểm: 9.5 (Bằng chữ:Chín phẩy năm điểm ) TP Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 08 năm 2021 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) Đặng Thị Mỹ Dung vi i Mẫu 3- Nhận xét khóa luận tốt nghiệp (GV phản biện) KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU ******* NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: TRỊNH QUỐC TOÀN MSSV: 17130048 Họ và tên Sinh viên: HOÀNG VĂN TRUNG MSSV: 17130050 Ngành: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG QUY TRÌNH IN PHUN TRONG CHẾ TẠO KÊNH DẪN KỴ NƯỚC VÀ CỐ ĐỊNH CHẤT SINH HỌC TRÊN ĐẾ GIẤY Họ và tên Giáo viên phản biện: HVCH Đinh Trịnh Minh Đức và TS Đặng Thị Mỹ Dung Cơ quan công tác GV phản biện: TS ĐỖ HUY BÌNH Địa chỉ: Sớ 1, Võ Văn Ngân, Tp Thủ Đức NHẬN XÉT Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện: Nội dung đề tài: Đề tài nghiên cứu chế tạo hỗn hợp mực in sinh học BSA/PBS ứng dụng cảm biến sinh học vi lỏng đế giấy Khối lượng công việc: Các công việc tiến hành luận văn phù hợp với yêu cầu công việc cho luận văn sinh viên đại học, bao gồm việc chế tạo hỗn hợp mực in sinh học BSA/PBS in hỗn hợp lên đế giấy33 nitrocellulose máy in phun DMP – 2831 Ưu điểm: Các nội dung nghiên cứu có tính kết nới và thớng nhất với Kết nghiên cứu mang tính chất và có tính ứng dụng cao Khuyết điểm: Một vài kết cần bàn luận kỹ Kiến nghị câu hỏi: vii i Câu hỏi 1: Tác giả giải thích tăng giảm khơng theo quy luật độ rộng đường kỵ nước theo nhiệt độ đế hình 3.7 là truyền nhiệt từ đế sang đầu in Có cách nào để kiểm soát ảnh hưởng độ rộng đường kỵ nước theo nhiệt độ đế khơng? Câu hỏi 2: Trong hình 3.9, thay đổi độ rộng chắn theo số lớp in theo quy luật tuyến tính trừ giá trị độ rộng chắn ứng với số lớp in Tác giả giải thích nguyên nhân tạo nên bất thường giá trị Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đề nghị cho bảo vệ Điểm: 9,40 (Bằng chữ: chín phẩy bốn không ) Tp Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng năm 2021 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) TS Đỗ Huy Bình viii i LỜI CẢM ƠN Lời chúng em xin cảm ơn chân thành đến quý thầy khoa Khoa Học Ứng Dụng nói riêng quý thầy cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật Thành phớ Hờ Chí Minh nói chung quan tâm, tận tình truyền đạt kiến thức lẫn kinh nghiệm cho chúng em suốt quãng đường năm học vừa qua Chúng em tích lũy lượng kiến thức vững vàng kinh nghiệm quý báu không để hồn thành khóa luận tớt nghiệp mà cịn theo đuổi ngành nghề chọn Các thầy người dìu dắt, bảo giúp chúng em trưởng thành ngày tháng học trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phớ Hờ Chí Minh Khóa luận này thực hiện Viện Công nghệ Nano – Đại học Quốc gia Thành phớ Hờ Chí Minh Chúng em xin chân thành cảm ơn tới cô Đặng Thị Mỹ Dung và anh Đinh Trịnh Minh Đức, trực tiếp hướng dẫn tận tình, với dẫn q báu śt trình triển khai, nghiên cứu và hoàn thành đề tài khóa luận “Nghiên cứu ứng dụng quy trình in phun chế tạo cảm biến sinh học vi lỏng đế giấy” Cùng với thầy cô anh chị cơng tác Viện góp ý, giúp đỡ chia sẻ kinh nghiệm giúp chúng em hoàn thành thật tớt khóa luận tớt nghiệp Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới anh Đinh Trịnh Minh Đức anh Lê Nguyên Ngân ln gắn bó, hướng dẫn truyền đạt kiến thức khoa học quý giá trình làm thực nghiệm hồn thành khóa luận Mặc dù cớ gắng nỗ lực hồn thành khóa luận thật tớt, hạn chế thời gian khả nhận thức kiến thức kinh nghiệm thực tế, nên khơng tránh khỏi sai sót Chính chúng em mong q thầy xem xét, góp ý và hướng dẫn thêm cho chúng em Chúng em xin chân thành cảm ơn! ix i Bảng 3.12: Kết phân tích màu kích thước các đường in sinh học với số lớp in thay đổi từ 1-9 (lớp) Số lớp in RGB Kích thước (chiều dài × chiều rợng) 59.675 ± 11.519 20 x mm 61.343 ± 11.660 20 x mm 63.120 ± 9.992 20 x mm 66.710 ± 12.079 20 x 1.1 mm 68.190 ± 10.695 20 x 1.1 mm 75.782 ± 11.511 20 x 1.1 mm 79.909 ±11.169 20 x 1.1 mm 84.909 ± 11.038 20 x 1.3 mm 90.003 ± 11.957 20 x 1.4 mm Với kết phân tích cường độ màu thực hiện in phun chất sinh học với số lớp từ đến lớp (Hình 3.21), thấy màu vùng thiết kế in đậm dần lên tăng dần số lớp in thể hiện qua cường độ màu tăng dần tăng sớ lớp in mực sinh học 71 i Hình 3.21: Đồ thị kết cường độ màu các đường in sinh học với số lớp in thay đổi từ 1-9 lớp Bảng 3.13 và Hình 3.22 là kết số liệu và đồ thị sai số kích thước các đường in sinh học với số lớp in thay đổi từ đến lớp Bảng 3.13: Sai số các đường in sinh học theo chiều rộng với số lớp in thay đổi từ - lớp Nhiệt độ đế (℃) Sai số đường in theo chiều rộng (%) 0 10 10 10 10 30 40 72 i Hình 3.22: Đờ thị thể hiện sai sớ các đường in sinh học với số lớp in thay đổi từ 1-9 (lớp) theo chiều rộng Theo đồ thị thể hiện sai sớ (Hình 3.22), rút số kết luận ảnh hưởng số lớp in đến sai số đường in sau:  Trong khoảng từ đến lớp in, chưa xuất hiện sai số đường in, mực in chủ yếu thấm theo chiều sâu đế giấy nitrocellulose  Trong khoảng từ đến lớp in, sai số đường in giữ mức 10%  Khi tăng số lớp in lên lớp in và lớp in sai sớ đường in tăng lên nhanh chóng, là 30% và 40% Điều này xảy lượng mực in vị trí dần vượt khả thấm hút đế giấy nitrocellulose (lượng mực in lắp đầy tất lỗ đế giấy vị trí tương ứng) dẫn đến hiện tượng lượng mực tiếp xúc với bề mặt đế giấy dần tràn qua vị trí xung quanh gây sai số lớn sớ lớp in càng tăng thêm Kết ḷn: nhóm nghiên cứu lựa chọn số lớp in phù hợp cho trình in phun áp điện chất sinh học lớp nhằm đảm bảo cho kết với cường độ tốt nhất giảm thiểu sai số thiết kế in 73 i 3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng khoảng cách giọt mực đường in sinh học Tiến hành khảo sát ảnh hưởng khoảng cách giọt mực đến các đường in mực sinh học thay đổi khoảng từ 10 – 25 (µm), các thơng sớ khác sẽ điều chỉnh và có giá trí Bảng 3.14 Các đường in sau chế tạo sẽ tiến hành nhuộm màu và phân tích màu phần mềm ImageJ (Hình 3.23) Bảng 3.14: Thông số quá trình in khảo sát khoảng cách giọt mực các đường in sinh học Giá trị Nhiệt độ đầu in (℃) Nhiệt độ đế (℃) Sớ lớp in (lớp) DS (µm) 30 30 10-25 Hình 3.23: Kết các đường in sinh học với khoảng cách giọt mực 10,15,20,25 µm (từ xuống dưới) 74 i Bảng 3.15: Kết phân tích màu kích thước các đường in sinh học với khoảng cách giọt mực thay đổi từ 10-25 (µm) Khoảng cách giọt mực (µm) RGB Kích thước (chiều dài × chiều rợng) 10 15 20 25 58.513 ± 6.255 63.434 ± 10.446 61.810 ± 8.257 60.061 ± 6.577 22 x mm 20 x 1.1 mm 20 x 1.1 mm 20 x mm Hình 3.24: Đờ thị kết cường độ màu các đường in sinh học với khoảng cách giọt mực thay đổi từ 10 – 25 (µm) Bảng 3.16 và Hình 3.25 là kết số liệu và đồ thị sai số kích thước các đường in sinh học với số lớp in thay đổi từ đến lớp 75 i Bảng 3.16: Đồ thị kết cường độ màu các đường in sinh học với khoảng cách giọt mực thay đổi từ 10 – 25 µm Khoảng cách giọt mực (µm) 10 15 20 25 Sai số đường in theo chiều rợng (%) 300 10 10 Hình 3.25: Đờ thị thể hiện sai số các đường in sinh học với khoảng cách giọt mực thay đổi từ 10 – 25 (µm) theo chiều rộng Dựa vào kết phân tích khoảng cách giọt mực, dễ dàng nhận thấy kết phân tích cường độ tăng lên khoảng cách giọt mực tăng từ 10 µm lên 15 µm và sau giảm dần mức khoảng cách 20 25 µm Ngồi ra, kích thước vùng in khoảng cách giọt mực 10 µm có sai sớ rất lớn so với mức khoảng cách giọt mực lại Kết lý giải với khoảng cách nhỏ giọt mực (10 µm), lượng mực vị trí giọt mực tiếp xúc với 76 i bề mặt vật liệu in trở nên gần nhân đơi độ chờng giọt mực kế lớn (khoảng cách nhỏ) Chính việc lượng mực in lớn vị trí dẫn đến hiện tượng mực in loang đế giấy qua kích thước in tăng lên đáng kể Ngược lại khoảng cách giọt mực tăng lên, độ chồng giảm dần khiến cho lượng mực in vị trí ít và qua cường độ màu đo giảm khoảng cách giọt mực tăng lên Kết luận: Với kết cường độ màu tốt nhất mức khoảng cách 15 µm, sẽ chọn làm mức khoảng cách phù hợp cho trình in phun chất sinh học Thêm vào đó, với việc đường kính trung bình giọt mực 32 µm, khoảng cách 15 µm giọt mực đảm bảo lượng mực đờng tất vị trí xuyên suốt thiết kế in phun 77 i 4.1 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết quả thu Luận văn báo cáo nghiên cứu ứng dụng quy trình in phun chế tạo cảm biến sinh học vi lỏng đế giấy thực hiện nhằm ứng dụng quy trình in phun (inkjet printing) việc chế tạo cảm biến sinh học vi lỏng đế giấy NC thiết bị in phun DMP – 2831 và máy in phun Ceraprinter X Series Sau trình nghiên cứu thực hiện, luận văn đạt kết sau:  Kết quả đường kị nước đế giấy: Đã tiến hành in các đường kị nước, khảo sát ảnh hưởng đường in làm chắn kị nước thông số đánh giá là tốt nhất phù hợp với máy in phun Ceraprinter X Series, cụ thể:  Nhiệt độ đầu in: 30°C  Nhiệt độ đế: 35°C  Số lớp in: lớp  Khoảng cách giọt mực: 15 µm Kênh dẫn kị nước đế giấy chế tạo phương pháp in phun áp điện từ thơng sớ có kích thước chi tiết là 265 µm đảm bảo ăn mịn hết lớp giấy bên có khả chắn nước rất tốt, là phần quan trọng cảm biến sinh học  Kết quả in các vùng sinh học đế giấy: Đã tiến hành in thành công các đường in mực sinh học, khảo sát và đánh giá lựa chọn thơng sớ thích hợp cho trình in phun mực in sinh học để chế tạo vùng phản ứng sinh học đế giấy, chi tiết:  Nhiệt độ đầu in: 35°C  Nhiệt độ đế: 30°C  Số lớp in: lớp  Khoảng cách giọt mực: 15 µm Các đường in sinh học đế giấy chế tạo phương pháp in phun áp điện với các thông số in phun nêu có sai sớ đường in theo chiều rộng mức thấp nhất là 10% và cường độ màu cao nhất Tuy nhiên chất lượng mực in chưa kiểm soát tốt cần phải khảo sát thêm 78 i 4.2 Hướng phát triển của đề tài Các hướng phát triển nhằm cải thiện độ ổn định quá trình in phun và chất lượng đường in tiến hành sau:  Sử dụng các chất hoạt động bề mặt để điều chỉnh độ nhớt sau cho phù hợp nhất quá máy in phun và giảm thiều các sai số gây đến đường in, đặc biệt là mực in các chất sinh học  Tới ưu hóa các thơng sớ in phun sau dùng các chất hoạt động bề mặt điều chỉnh tính chất mực in Ngoài tiến hành khảo sát hoạt tính mực in sinh học sau in để hoàn thành cảm biến sinh học vi lỏng đế giấy 79 i TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Wijshoff, H (2018) “Drop dynamics in the inkjet printing process” Current Opinion in Colloid and Interface Science 36 pp 20–27 [2] Zhang, Y., Li, D., Liu, Y., and Wittstock, G (2018) “Printing with Satellite Droplets” Small 14 (39), pp 1–7 [3] Sajedi-Moghaddam, A., Rahmanian, E., and Naseri, N (2020) “Inkjetprinting technology for supercapacitor application: Current state and perspectives” ACS Applied Materials and Interfaces 12 (31), pp 34487– 34504 [4] Nayak, L., Mohanty, S., Nayak, S.K., and Ramadoss, A (2019) “A review on inkjet printing of nanoparticle inks for flexible electronics” Journal of Materials Chemistry C (29), pp 8771–8795 [5] Klebe, R.J (1988) “Cytoscribing: A method for micropositioning cells and the construction of two- and three-dimensional synthetic tissues” Experimental Cell Research 179 (2), pp 362–373 [6] McIlroy, C (2014) “Complex Inkjets: Particles, Polymers and Non-Linear Driving” (October), [7] Yang, Y., Noviana, E., Nguyen, M.P., Geiss, B.J., Dandy, D.S., and Henry, C.S (2017) “Paper-Based Microfluidic Devices: Emerging Themes and Applications” Analytical Chemistry 89 (1), pp 71–91 [8] Soleimani-Gorgani, A (2015) Inkjet Printing Elsevier Inc., [9] Saunders, R.E and Derby, B (2014) “Inkjet printing biomaterials for tissue engineering: Bioprinting” International Materials Reviews 59 (8), pp 430– 448 [10] Hoath, S.D (2016) “Introductory Remarks” Fundamentals of Inkjet Printing pp 1–12 [11] Li, X., Chen, J., Liu, B., Wang, X., Ren, D., and Xu, T (2018) “Inkjet Printing for Biofabrication” 3D Printing and Biofabrication pp 283–301 [12] Li, J., Rossignol, F., and Macdonald, J (2015) “Inkjet printing for biosensor fabrication: Combining chemistry and technology for advanced manufacturing” Lab on a Chip 15 (12), pp 2538–2558 [13] Calvert, P and Boland, T (2019) “Inkjet printing of biopolymers and cells” (February), pp 1–31 [14] Smith, P.J and Stringer, J (2015) “Applications in Inkjet Printing” Fundamentals of Inkjet Printing pp 397–418 80 i [15] Kim, T.H., Hahn, Y.K., and Kim, M.S (2020) “Recent advances of fluid manipulation technologies in microfluidic paper-based analytical devices (μPADs) toward multi-step assays” Micromachines 11 (3), [16] Soum, V., Park, S., Brilian, A.I., Kwon, O.S., and Shin, K (2019) “Programmable paper-based microfluidic devices for biomarker detections” Micromachines 10 (8), [17] Setti, L., Fraleoni-Morgera, A., Mencarelli, I., Filippini, A., Ballarin, B., and Di Biase, M (2007) “An HRP-based amperometric biosensor fabricated by thermal inkjet printing” Sensors and Actuators, B: Chemical 126 (1), pp 252– 257 [18] Cook, C.C., Wang, T., and Derby, B (2010) “Inkjet delivery of glucose oxidase” Chemical Communications 46 (30), pp 5452–5454 [19] Cui, X., Dean, D., Ruggeri, Z.M., and Boland, T (2010) “Cell damage evaluation of thermal inkjet printed chinese hamster ovary cells” Biotechnology and Bioengineering 106 (6), pp 963–969 [20] Whitesides, G.M (2006) “The origins and the future of microfluidics” Nature 442 (7101), pp 368–373 [21] Ren, K., Zhou, J., and Wu, H (2013) “Materials for microfluidic chip fabrication” Accounts of Chemical Research 46 (11), pp 2396–2406 [22] Becker, H and Locascio, L.E (2002) “Polymer microfluidic devices” Talanta 56 (2), pp 267–287 [23] Becker, H and Gärtner, C (2008) “Polymer microfabrication technologies for microfluidic systems” Analytical and Bioanalytical Chemistry 390 (1), pp 89–111 [24] Wu, H., Chiu, D.T., Anderson, J.R., Duffy, D.C., Whitesides, G.M., McDonald, J.C., et al (2000) “Fabrication of microfluidic systems in poly(dimethylsiloxane)” Electrophoresis 21 (1), pp 27–40 [25] Cate, D.M., Adkins, J.A., Mettakoonpitak, J., and Henry, C.S (2015) “Recent developments in paper-based microfluidic devices” Analytical Chemistry 87 (1), pp 19–41 [26] Fu, L.M and Wang, Y.N (2018) “Detection methods and applications of microfluidic paper-based analytical devices” TrAC - Trends in Analytical Chemistry 107 pp 196–211 [27] He, Y., Wu, Y., Fu, J.Z., and Wu, W Bin (2015) “Fabrication of paper-based microfluidic analysis devices: a review” RSC Advances (95), pp 78109– 78127 [28] Fenton, E.M., Mascarenas, M.R., López, G.P., and Sibbett, S.S (2009) 81 i .“Multiplex lateral-flow test strips fabricated by two-dimensional shaping” ACS Applied Materials and Interfaces (1), pp 124–129 [29] He, Y., Wu, Y., Xiao, X., Fu, J., and Xue, G (2014) “A low-cost and rapid microfluidic paper-based analytical device fabrication method: Flash foam stamp lithography” RSC Advances (109), pp 63860–63865 [30] Vereshchagina, E (2016) Paper microfluidics [31] Yetisen, A.K., Akram, M.S., and Lowe, C.R (2013) “Paper-based microfluidic point-of-care diagnostic devices” Lab on a Chip 13 (12), pp 2210–2251 [32] Gale, B.K., Jafek, A.R., Lambert, C.J., Goenner, B.L., Moghimifam, H., Nze, U.C., et al (2018) “A review of current methods in microfluidic device fabrication and future commercialization prospects” Inventions (3), [33] Carrilho, E., Martinez, A.W., and Whitesides, G.M (2009) “Understanding wax printing: A simple micropatterning process for paper-based microfluidics” Analytical Chemistry 81 (16), pp 7091–7095 [34] Yao, Y., Wu, H., Ping, J., Primiceri, E., Chiriacò, M.S., Notarangelo, F.M., et al (2018) “Paper microfluidics: applications and perspectives” Sensors (Switzerland) 18 (4), pp 1–22 [35] Xia, Y., Si, J., and Li, Z (2016) “Fabrication techniques for microfluidic paper-based analytical devices and their applications for biological testing: A review” Biosensors and Bioelectronics 77 pp 774–789 [36] Li, X., Ballerini, D.R., and Shen, W (2012) “A perspective on paper-based microfluidics: Current status and future trends” Biomicrofluidics (1), [37] Trimberger, G.W., Setti, L., Fraleoni-Morgera, A., Mencarelli, I., Filippini, A., Ballarin, B., et al (2015) “Inkjet Printing” Analytical Chemistry 46 (1), pp 368–373 [38] Yamada, K., Henares, T.G., Suzuki, K., and Citterio, D (2015) “Paper-based inkjet-printed microfluidic analytical devices” Angewandte Chemie International Edition 54 (18), pp 5294–5310 [39] Le, N.N., Phan, H.C.T., Tran, H.K., Dang, D.M.T., and Dang, C.M (2018) “New approach for paper-based microchannel fabrication by inkjet printing technology” International Journal of Nanotechnology 15 (11–12), pp 998– 1009 [40] Kawai, Y., Shirai, A., Kakuta, M., Idegami, K., Sueyoshi, K., Endo, T., et al (2020) “Inkjet Printing-Based Immobilization Method for a Single-Step and Homogeneous Competitive Immunoassay in Microchannel Arrays” Frontiers in Chemistry (December), pp 1–8 82 i [41] Brindha, J., Privita Edwina, R.A.G., Rajesh, P.K., and Rani, P (2016) “Influence of rheological properties of protein bio-inks on printability: A simulation and validation study” Materials Today: Proceedings (10), pp 3285–3295 [42] Tang, Z., Fang, K., Bukhari, M.N., Song, Y., and Zhang, K (2020) “Effects of Viscosity and Surface Tension of a Reactive Dye Ink on Droplet Formation” Langmuir 36 (32), pp 9481–9488 [43] Jang, D., Kim, D., and Moon, J (2009) “Influence of fluid physical properties on ink-jet printability” Langmuir 25 (5), pp 2629–2635 [44] Biswas, T.T., Yu, J., and Nierstrasz, V.A (2019) “Effects of ink characteristics and piezo-electric inkjetting parameters on lysozyme activity” Scientific Reports (1), pp 1–11 [45] Zhmud, B (2014) “Viscosity Blending Equations” Lube Magazine (121), pp 2–5 [46] Krieger, I.M and Dougherty, T.J (1959) “A Mechanism for Non‐Newtonian Flow in Suspensions of Rigid Spheres” Transactions of the Society of Rheology (1), pp 137–152 [47] Hu, S.H., Cui, C.H., and Ma, X.J (2010) “The Effect of Temperature and Concentration on Surface Tension” Power and Energy Engineering Conference 2010 119 pp 416–419 [48] Wang, C., Liu, S., Wu, J., and Li, Z (2014) “Effects of temperature-dependent viscosity on fluid flow and heat transfer in a helical rectangular duct with a finite pitch” Brazilian Journal of Chemical Engineering 31 (3), pp 787–797 [49] Tsai, M.H and Hwang, W.S (2008) “Effects of pulse voltage on the droplet formation of alcohol and ethylene glycol in a piezoelectric inkjet printing process with bipolar pulse” Materials Transactions 49 (2), pp 331–338 [50] Song, Q., Sun, X., Dai, Z., Gao, Y., Gong, X., Zhou, B., et al (2021) “Pointof-care testing detection methods for COVID-19” Lab on a Chip [51] Mu, H.Y., Lu, Y.L., Hsiao, T.H., and Huang, J.H (2020) “Microfluidic-based approaches for COVID-19 diagnosis” Biomicrofluidics 14 (6), [52] Sachdeva, S., Davis, R.W., and Saha, A.K (2021) “Microfluidic Point-ofCare Testing: Commercial Landscape and Future Directions” Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (January 2021), pp 1–14 [53] Berkenbrock, J.A., Grecco-Machado, R., and Achenbach, S (2020) “Microfluidic devices for the detection of viruses: Aspects of emergency fabrication during the COVID-19 pandemic and other outbreaks” Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 476 83 i (2243), [54] Wilson, W.C and Boland, T (2003) “Cell and organ printing 1: Protein and cell printers” Anatomical Record - Part A Discoveries in Molecular, Cellular, and Evolutionary Biology 272 (2), pp 491–496 [55] Boland, T., Tao, X., Damon, B.J., Manley, B., Kesari, P., Jalota, S., et al (2007) “Drop-on-demand printing of cells and materials for designer tissue constructs” Materials Science and Engineering C 27 (3), pp 372–376 [56] Apilux, A., Ukita, Y., Chikae, M., Chailapakul, O., and Takamura, Y (2013) “Development of automated paper-based devices for sequential multistep sandwich enzyme-linked immunosorbent assays using inkjet printing” Lab on a Chip 13 (1), pp 126–135 [57] Bai, Y., Zhang, D., Guo, Q., Xiao, J., Zheng, M., and Yang, J (2021) “Study of the Enzyme Activity Change due to Inkjet Printing for Biosensor Fabrication” ACS Biomaterials Science and Engineering (February), [58] Le, N.N., Phan, H.C.T., Tran, H.K., Dang, D.M.T., and Dang, C.M (2020) “Fabrication of paper-based microfluidic channels by electrohydrodynamic inkjet printing technology for analytical biochemistry applications” International Journal of Nanotechnology 17 (7–10), pp 673–688 [59] Mansfield, M.A (2007) “The Use of Nitrocellulose Membranes in LateralFlow Assays” Drugs of Abuse (1), pp 71–85 [60] Miner, C and Dalton NN (1953) “Glycerine: An Overview” Chem Soc Monogr 1953 117 (212), pp 1–27 84 i S i K L 0