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Document type:
Masterarbeit 
Author(s):
Ma, Xiaolin (M.Sc) 
Title:
Developing an interactive web user interface for designing 3D-printed microfluidic devices 
Translated title:
Entwicklung einer interaktiven Web-Benutzeroberfläche für den Entwurf von 3D-gedruckten mikrofluidischen Geräten 
Abstract:
Microfluidics has become a flourishing topic and attracted significant interest from industryand academia in recent years. While the use of microfluidic chips reduces the cost, time, anddifficulty of automating experiments, it has proven to have barriers to entry. In particular, thecost of the equipment required for manufacturing techniques like soft lithography, the difficultyin designing functional microfluidic chips, and the time associated with manufacturing them havemade rapid production for prototyping and iterative design difficult. 3D-print has shown promiseto fabricate microfluidic chips more simply. The microfluidic Lab on a Chip system designis an arduous task requiring specialized skills in fluid dynamics, mechanical design drafting,and manufacturing. Engineers face significant challenges during the labour-intensive process ofdesigning microfluidic devices, and rarely exist any dedicated tools to help automate the process.Typical design iterations require the engineer to research architectures, manually draft devicelayouts, optimize manufacturing processes. The problem becomes complex when the devices areintended for performing biological assays where engineers have to test the functionality of thechip and are also required to optimize them for robust performance. In this project, we want toimplement a web-based designing platform dedicated to 3D-printed microfluidics. This platformsimplifies the designing process to simple drag & drop and parameter specification of primitives. 
Translated abstract:
Mikrofluidik ist zu einem blühenden Thema geworden. In den letzten Jahren haben Industrie und Wissenschaft große Interesse auf die gelegt. Während die Verwendung von mikrofluidischen Chips die Kosten, die Zeit und die Schwierigkeit der Automatisierung von Experimenten verringert, hat es sich herausgestellt, dass es noch die Eintrittsbarrieren gibt. Die Kosten für die Ausrüstung, die für Herstellungstechniken wie Softlithografie erforderlich ist, die Schwierigkeit beim Entwerfen einer funktionellem mikrofluidischen Chips, und die Zeit, die mit ihrer Herstellung verbunden ist, haben die alle eine schnelle Produktion für Prototypen und iteratives Design erschwert. Der 3D-Druck hat sich als vielversprechend erwiesen, um Mikrofluidik-Chips einfacher herzustellen. Das mikrofluidische Lab-on-a-Chip-Systemdesign ist eine mühsame Aufgabe, die spezielle Fähigkeiten in den Bereichen Fluiddynamik, mechanische Konstruktionszeichnung und Fertigung erfordert. Ingenieure stehen während des arbeitsintensiven Prozesses des Entwerfens mikrofluidischer Geräte vor großen Herausforderungen, und es gibt selten dedizierte Werkzeuge, um den Prozess zu automatisieren. Typische Entwurfsiterationen erfordern, dass der Ingenieur Architekturen recherchiert, Gerätelayouts manuell entwirft und Herstellungsprozesse optimiert. Das Problem wird komplex, wenn die Geräte zur Durchführung biologischer Assays bestimmt sind, bei denen Ingenieure die Funktionalität des Chips testen und sie auch für eine robuste Leistung optimieren müssen. In diesem Projekt wollen wir eine webbasierte Designplattform für 3D-gedruckte Mikrofluidik implementieren. Diese Plattform vereinfacht den Designprozess durch einfaches Drag & Drop und die Parameterspezifikation von Primitiven. 
Keywords:
microfluidic, biomedical, chemical, Lab on Chip (LoC), Web engineering, 3D-Printing 
Subject:
INF Informationswesen, Bibliotheks-, Dokumentations-, Archiv-, Museumswesen 
DDC:
000 Informatik, Wissen, Systeme 
Advisor:
Zhang, Yushen 
Referee:
Schlichtmann, Ulf (Prof. Dr.) 
Year:
2022 
Pages:
38 Seiten 
Language:
en 
Language from translation:
de 
University:
Technische Universität München 
Faculty:
Fakultät für Informatik