• anodic bonding
• elettroforesi
• fusion bonding
• Microlavorazione del vetro

Negli ultimi anni si è assistito ad uno sviluppo delle tecniche di analisi molecolare basate su elettroforesi capillare e ad una tendenza sempre maggiore alla miniaturizzazione dei dispositivi e all’automazione delle procedure. Interi sistemi di analisi vengono intergrati in un chip di pochi centimetri quadrati di superficie garantendo tempi di analisi dell’ordine pochi minuti quantità di reagenti ridotti a pochi microlitri. Tali chip vengono denominati μ-TAS (micro Total Analisis System) o LOC (Lab on Chip). I numerosi vantaggi introdotti da questi sistemi spingono la ricerca a trovare nuove soluzioni nel campo dei materiali e delle tecniche di realizzazione. In particolare si cerca di realizzare dispositivi che siano in grado di svolgere un sempre maggior numero di analisi e che siano facilmente interfacciabili con gli strumenti di laboratorio tradizionali. Per quanto riguarda i materiali, il vetro o il Pyrex risultano ampiamente utilizzati grazie alle loro proprietà di trasparenza e alle note caratteristiche chimico/fisiche. In questi ultimi anni sono stati sviluppati anche μ-TAS in materiale plastico che associa alla trasparenza e all’inerzia verso i reagenti chimici tipiche del vetro anche un basso costo sia del materiale sia dei sistemi di lavorazione. Spesso questi nuovi dispositivi richiedono la realizzazione di un interfaccia ad hoc per l’interfacciamento con i microcanali che possono risultare piuttosto costosi presentare problemi di affidabilità. In questo ambito, questa tesi si propone di realizzare un dispositivo in vetro borosilicato completo dell’interfaccia per il collegamento ai capillari di quarzo tipicamente usati nei sistemi di elettroforesi capillare. L’interfaccia è costituita da cover di silicio nei quali verranno ricavati,
tramite le tecnologie di microlavorazione, gli alloggiamenti per i capillari utilizzati per l’iniezione dei reagenti e degli analiti. Nel primo capitolo sono esposti i principi di funzionamento dell’elettroforesi, le sue applicazioni e la strumentazione necessaria alla realizzazione.
Nel secondo capitolo sono passate in rassegna varie soluzioni commerciali, geometrie costruttive dei chip per elettroforesi capillare, materiali costruttivi e metodi di fabbricazione dei microcanali.
Nel terzo e il quarto capitolo sono riportate le procedure messe a punto per la realizzazione del dispositivo microfluidico per l’elettroforesi capillare, completo di connessioni con l’esterno, realizzato su substrato di vetro borosilicato tipo Borofloat 33 della Schott. In particolare nel terzo capitolo sono illustrate le tecniche impiegate per la taratura dei seguenti processi:
• microlavorazione del vetro borosilicato;
• fusion bonding tra due vetri;
• anodic bonding del silicio con il vetro;
• microlavorazione del silicio.
Nel quarto capitolo, infine, sono riportati tutti i passi necessari per la realizzazione dei singoli componenti del dispositivo e dei processi ottimizzati utilizzati per l’assemblaggio del dispositivo.