Routes Microfluidique Pour La Production Contrôlée De Nanoparticules

Chemical Communications (Cambridge, England). May, 2002  |  Pubmed ID: 12122702

Une procédure microfluidique pour la production contrôlée de nanoparticules de sulfure de cadmium est décrite.

Solution En Phase électroluminescence

Chemical Communications (Cambridge, England). Sep, 2002  |  Pubmed ID: 12271691

Nous rapportons dispositifs émissifs présentant électroluminescence dans la phase de solution. Mécanisme de commande pour ces dispositifs principe - injection directe support électronique à partir des électrodes dans les bandes de support du polymère dissous - ressemble à celle d'un classique à l'état solide organique diode électroluminescente et est distincte des dispositifs électrochimiques solvant à médiation récemment rapporté par Chang et al.

Spectroscopie De Fluorescence Confocal De Particules Individuelles Dans Des Microcanaux : Dépendance à L'égard Des Distributions De Zone De Largeur Et Rafale De Rafale Sur Le Débit Et Le Taux De Particules

Analytical Sciences : the International Journal of the Japan Society for Analytical Chemistry. Jul, 2003  |  Pubmed ID: 12880094

Cet article présente une technique non invasive, optique pour mesurer les flux de particules dans les canaux microfluidiques. Détection de fluorescence confocale est utilisée pour sonder les microsphères fluorescent étiquetés uniques (930-200 nm de diamètre) en passant par un faisceau laser focalisé à différents débits (100-1000 nL/min). Méthodes statistiques simples servent par la suite pour enquêter sur les bouffées de fluorescence qui en résulte et de générer des distributions de particule rafale largeur et rafale de zone. L'analyse de telles distributions montre que la largeur moyenne de rafale et Rafale diminuent comme augmentations de taille de particules. En outre, largeur de rafale et zone de rafale (pour une taille donnée) sont observés pour diminuer le débit-volume est augmenté. La dépendance à l'égard de telles distributions sur la taille des particules est proposé comme une voie potentielle pour les molécules et les particules simples de dimensionnement de systèmes microfluidiques.

Couche Mince De Polymère Diodes électroluminescentes Comme Sources D'excitation Intégrées Pour électrophorèse Capillaire Microscale

Lab on a Chip. Apr, 2004  |  Pubmed ID: 15052354

On signaler l'utilisation d'une diode à film mince de polymère d'émission de lumière comme une source d'excitation intégré pour électrophorèse capillaire microfabriqué. La diode à base de polyfluorène a une longueur d'onde de pic d'émission de 488 nm, une surface active de 40 x micromètre micromètre 1000 et une épaisseur de 2 mm similaire. Les procédures simples de dépôt couche par couche utilisés pour fabriquer le composant polymère permet une intégration facile avec les plans à puce pour les systèmes. Pour démontrer l'efficacité de l'approche, la diode polyfluorène est utilisé comme une source d'excitation pour la détection de colorants fluorescents séparés sur puce par électrophorèse. L'utilisation d'un système de détection confocale classique, le PLED intégrée est utilisée avec succès pour détecter la fluorescéine et 5-carboxyfluorescéine à des concentrations aussi faibles que 10 (-6) m avec une limite de détection de masse de 50 femtomoles. Le lecteur tensions nécessaires pour générer des émissions suffisant de la part du dispositif de diodes polymères sont aussi bas que 3,7 V.

Intégrés Sur Puce Dérivatisation Et électrophorèse Pour L'analyse Rapide Des Amines Biogènes

Electrophoresis. Jul, 2004  |  Pubmed ID: 15274019

Nous démontrons l'intégration monolithique d'un réacteur chimique avec un dispositif d'électrophorèse capillaire pour l'analyse rapide et sensible des amines biogènes. L'isothiocyanate de fluorescéine (FITC) est largement utilisé pour l'analyse de groupe amino-analytes contenant. Cependant, la cinétique de réaction lente empêche l'utilisation de ce colorant pour les applications d'étiquetage sur puce. D'autres alternatives sont disponibles, tels que o-phtaldéhyde (OPA), cependant, les propriétés photophysiques inférieurs et les difficultés UV lambdamax présents lors de l'utilisation des sources d'excitation communs conduisant à une disparité dans la sensibilité. Par conséquent, nous présentons pour la première fois l'utilisation de dichlorotriazine fluorescéine (DTAF) en tant que supérieur en agent de dérivatisation in situ pour des amines biogènes dans des dispositifs microfluidiques. Le microdispositif développé utilise à la fois un écoulement hydrodynamique et électro, en facilitant la création d'une micro-puce polymère à effectuer à la fois dérivation pré-colonne et de l'analyse électrophorétique. Les propriétés photophysiques favorables de la DTAF et sa cinétique de réaction rapide de fournir des limites de détection vers le bas à 1 nM et temps d'analyse total (y compris sur la puce de mélange et de réaction) de <60 s. Les limites de détection sont de deux ordres de grandeur plus faible que les limites actuelles obtenues à la fois avec FITC et OPA. Le microdispositif optimisé est également employée pour sonder les amines biogènes dans les échantillons réels.

Études De La Seule Molécule De Quantum Dot Conjugués Dans Un Canal Microfluidique SUBMICROMETRIQUES

Lab on a Chip. Mar, 2005  |  Pubmed ID: 15726210

Un microfluidique et système optique a été créé pour la détection et l'analyse de molécules uniques en solution. Canaux fluidiques avec des dimensions de SUBMICROMETRIQUES ont été utilisés pour isoler, de détecter et d'identifier des points quantiques individuels conjugués avec des fluorophores organiques. Les canaux ont été fabriqués en silice fondue avec une section transversale carrée de 500 nm. Le volume résultant de focal d'environ 500 aL réduit fond fluorescent et augmente le rapport signal sur bruit de détection de molécules simples. Les canaux a également permis la détection rapide de 99 % des points quantiques et des fluorophores organiques qui traversent le volume focal. Conjugués ont été chassés par les voies electrokinetically à 2,3 kV cm(-1), excitée avec un seul laser de longueur d'onde de 476 nm et détectée avec un microscope confocal. Émission de fluorescence ont été recueillie en même temps de vert (500-590 nm) et de la rouge (610-680 nm) régions du spectre. Rejet de signal a été minimisée par les spectres d'émission étroites et symétriques des points quantiques. Pour démontrer une détection efficace multicolore et caractérisation de la liaison de la molécule unique, Qdot 655 streptavidine conjugués étaient liés aux molécules d'Alexa Fluor 488 et détectés individuellement. Analyse de l'histogramme de comptage de photons a utilisé pour quantifier la détection coïncidente et le degré de liaison. Spectroscopie de corrélation de fluorescence a été utilisée pour mesurer la mobilité des espèces liées et non liées. L'union des canaux fluidiques avec des dimensions de SUBMICROMETRIQUES et de points quantiques comme étiquettes fluorescentes entraîné rapide et efficace multiplexés analyse et détection de molécules simples.

Observation Haute Résolution Spatiale De La Molécule Unique Dynamique Dans Les Membranes Des Cellules Vivantes

Biophysical Journal. Jun, 2005  |  Pubmed ID: 15821167

Bicouches lipidiques auto-organisée ainsi que les protéines sont les blocs de construction essentiels des membranes biologiques. Les membranes sont associés à tous les systèmes vivants parce qu'elles constituent des limites d'une cellule et des obstacles fondamentaux d'organites cellulaires. Il est intéressant d'étudier la dynamique des molécules individuelles dans les membranes cellulaires comme le mécanisme des membranes biologiques comment fonction à la seule molécule reste à élucider. Dans cette lettre, nous décrivons une étude dans laquelle nous Incuber les cellules de leucémie basophile du rat avec un composant de la membrane de la cellule fluorescent étiquetés sur une surface contenant des guides d'ondes de zéro-mode (ZMWs). Nous avons utilisé le ZMW de confiner l'excitation fluorescente à une région d'environ 100 nm de la membrane pour surveiller la diffusion de lipides le long de la membrane cellulaire. Nous avons montré que confinement avec un ZMW largement réduit des contributions fluorescentes dans le pool cytosolique est présent lors de l'utilisation d'une technique plus standard telles que la microscopie confocale induite par laser. Nous montrons que le confinement optique avec ZMWs est un moyen facile de processus dynamiques sur la surface de la membrane de la sonde.

Taille Micrométrique Pris En Charge Les Tableaux De Bicouche Lipidique Pour Les études De Liaison De La Toxine Bactérienne Par Microscopie De Fluorescence De Réflexion Totale Interne

Biophysical Journal. Jul, 2005  |  Pubmed ID: 15833994

Dans cet article, nous présentons l'utilisation de domaines lipidiques taille micron, modelé sur des substrats planaires et à l'intérieur des canaux microfluidiques, pour doser la liaison des toxines bactériennes par microscopie de fluorescence de réflexion totale interne. Les domaines de lipides ont été modelés en utilisant une technique de décollage de polymère et se composait de ganglioside peuplées distearoylphosphatidylcholine:cholesterol prise en charge des bicouches lipidiques (SLBs). Patrons de lipides ont été formés sur les substrats de la fusion des vésicules suivie de décollage de polymère, qui a révélé le SLBs micron taille contenant des gangliosides G(T1b) ou G(M1). Les baies SLB ganglioside peuplées étaient alors exposés à un fragment de choléra toxine B sous-unité ou le tétanos toxine C. Liaison a été testée sur des substrats planaires par microscopie de fluorescence de réflexion interne totale jusqu'à 100 concentration pM pour la sous-unité de toxine de choléra B et 10 nM pour la toxine tétanique fragment C. apparente, les constantes de fixation extraites de trois différents modèles appliqués aux courbes de liaison suggèrent que la liaison d'une protéine à un récepteur à base de lipides est influencée par le microenvironnement de la SLB et le substrat sur lequel se forme la bicouche. Structuration de SLBs à l'intérieur des canaux microfluidiques a également permis la préparation des domaines de lipides avec des compositions différentes sur un seul appareil. Tableaux dans des canaux microfluidiques ont servi à réaliser la ségrégation et la liaison sélective d'un mélange binaire des fragments de toxine dans un seul appareil. La ségrégation dans les canaux de la microfluidique et la liaison a été analysé par épifluorescence comme preuve de concept. Nous proposons que la méthode utilisée pour les microarrays lipidique sur substrats planaires et à l'intérieur des canaux microfluidiques le patterning peut être facilement adaptée aux protéines ou d'acides nucléiques et peut être utilisée pour des applications de biocapteur et des essais de stimulation de cellules dans des conditions de flux différents.

Détection Et Identification Des Acides Nucléiques Conçu étiquettes Fluorescentes Dans Les Canaux Fluidiques Submicroniques

Nanotechnology. Jul, 2005  |  Pubmed ID: 21727447

Acide nucléique ingénieurs ont créé nanométriques étiquettes fluorescentes qui sont identifiables de façon unique par le nombre des fluorophores conjugués et avec les caractéristiques de liaison permettant la reconnaissance de biomolécules spécifiques individuels. La viabilité de cette technologie pour une utilisation dans les essais homogènes multi-analyte dépend de la capacité de détecter les étiquettes individuelles optiquement et distinguer l'émission de fluorescence de chaque étiquette. Les auteurs décrivent l'utilisation des canaux fluidiques avec dimensions submicroniques afin de détecter rapidement les étiquettes individuelles en solution. Étiquettes avec de petites différences dans la composition du fluorophore sont différencient avec divers degrés de précision. Étiquettes ont été synthétisés au niveau moléculaire de l'ADN dendrimère-like, avec l'identité encodée dans le nombre d'Alexa Fluor 488 et BODIPY 630/650 fluorophores conjugués avec la structure. Afin d'étudier la limite de résolution décodage, étiquettes avec un fluorophore unique de chaque couleur ont été détectés et ont été trouvés à se distinguer en tant que groupe, mais pas individuellement, des étiquettes avec un fluorophore rouge supplémentaire. Étiquettes avec un vert et trois fluorophores rouges distinguaient individuellement avec plus de 80 % de précision des étiquettes avec un rouge et trois fluorophores verts. Histogrammes comptage de photons ont été analysés afin de différencier les différents labels et spectroscopie de corrélation de fluorescence a été utilisée pour mesurer leurs mobilités. Canaux fluidiques ont été fabriqués en silice fondue avec un 500 nm carré section, ayant pour résultat un volume focal d'environ 500 al. Parce que la largeur de la totalité du canal était allumée, chaque molécule fluorescente en solution, en passant par le canal a été uniformément excité et analysé. Contrôle de flux activé selon la prépondérance d'acquisition de données rapide et efficace de fluorescence avec ces systèmes nanométriques.

Électrofilées Polymère Nanofibres Comme Guides D'ondes Optiques Sous-longueurs Incorporant Des Points Quantiques

Small (Weinheim an Der Bergstrasse, Germany). Apr, 2006  |  Pubmed ID: 17193073

Discrimination Entre Les Simples Cellules D'Escherichia Coli à L'aide Spectroscopie Résolue En Temps Confocale

The Journal of Physical Chemistry. B. Feb, 2007  |  Pubmed ID: 17266266

Nous décrivons une technique de rapidement discrimination entre les populations de cellules mono-au sein d'un ruisseau qui coule microfluidique. Unicellulaire temps corrélé à photon unique comptage (scTCSPC) ainsi que la spectroscopie de salve de photons sont utilisées pour caractériser individuels cellules d 'Escherichia coli exprimées avec soit vert, cyano, ou la protéine fluorescente jaune. L'approche utilise la microscopie de fluorescence confocale norme incorporant des volumes de détection femtolitre. Les caractéristiques mesurées largeur de salve sont principalement régis par le rendement quantique de fluorescence et de section efficace d'absorption des protéines utilisées. Ce sont ces caractéristiques qui ont été utilisés pour distinguer entre les cellules avec une grande précision. En utilisant scTCSPC de vie de fluorescence individuels provenant de cellules uniques pourrait également être déterminée. Moyenne de vie de fluorescence sont déterminés en utilisant des procédures de déconvolution standard. La simplicité de l'approche pour l'obtention bien définies distributions largeur de salve devrait être extrêmement utile pour des expériences de tri unicellulaires.

Précise Une Seule Molécule FRET Détermination Efficacité De L'ADN De Surface Immobilisé En Utilisant Lifetimes Du Maximum De Vraisemblance Calculées

The Journal of Physical Chemistry. B. Mar, 2007  |  Pubmed ID: 17388421

Uniques trajectoires molécule de durée de vie fluorescente de la surface immobilisée d'ADN double brin couplé avec un tetramethylrhodmaine et Cy5 paire de FRET ont été mesurés à l'aide directement horodatés à photon unique de comptage et microscopie confocale à balayage. Un estimateur du maximum de vraisemblance modifié (MLE) a été développé pour compenser la fluorescence de fond localisé et réponse de l'instrument. Avec cet algorithme, nous avons pu extraire la durée de vie robuste fluorescents à partir de leurs désintégrations respectives avec aussi peu que 20 photons. Durée de vie fluorescentes extraites en utilisant un MLE ont été trouvés à être très dépendante de la fluorescence de fond. Nous montrons que les facteurs appropriés sont nécessaires pour extraire les trajectoires de durée de vie de véritables fluorophores simples.

Tests à Haut Débit Des Gouttelettes D'ADN Utilisant Des Volumes De Réacteurs Picolitres

Analytical Chemistry. Sep, 2007  |  Pubmed ID: 17676925

La caractérisation et la détection en ligne de gouttelettes individuelles à des vitesses élevées, les concentrations d'analytes bas, et l'efficacité de détection parfaites est un défi important qui sous-tend l'application des réacteurs de gouttelettes microfluidiques à haut débit chimie et la biologie. Ici, nous décrivons l'intégration de la spectroscopie de fluorescence confocale comme une méthode de détection à haute efficacité pour les gouttelettes à base de microfluidique. Des questions telles que la contamination de surface, la détection rapide de mélange, et rapide, ainsi que de faibles limites de détections ont été abordés avec l'approche décrite par rapport aux classiques basées sur les flux laminaire fluidique. En utilisant un tel système, les compositions taille des gouttelettes, la forme des gouttelettes, les fréquences de formation de gouttes, et des gouttelettes peut être mesurée avec exactitude et précision à des fréquences kilohertz. Profitant de cette approche, nous démontrons un dosage à haut débit biologique basé sur le transfert d'énergie par résonance de fluorescence (FRET). En attachant une donneur de FRET (Alexa Fluor 488) à la streptavidine et l'étiquetage d'un accepteur FRET (Alexa Fluor 647) sur un brin d'ADN et de la biotine sur le brin complémentaire, des molécules donneurs et accepteurs sont amenés à proximité par liaison streptavidine-biotine, résultant dans FRET. Éclats de fluorescence du donneur et accepteur de chaque gouttelette peuvent être surveillés simultanément en utilisant des détecteurs distincts photodiode à avalanche d'exploitation à un seul mode de comptage de photons. Les essais de liaison ont été étudiées et comparées entre la streptavidine fixe et des concentrations d'ADN. Courbes de liaison s'adapter parfaitement à Hill-Waud modèles, et le rapport de liaison entre la streptavidine et la biotine a été évaluée et jugée en accord avec les sites de liaison de biotine sur la streptavidine. FRET efficacité pour ce paire FRET a également été étudiée à partir des résultats contraignants. Les résultats d'efficacité montrent que ce système de détection peut mesurer avec précision FRET même à de faibles efficacités de FRET.

Simple-molécule Spectroscopie Utilisant Des Membranes Nanoporeux

Nano Letters. Sep, 2007  |  Pubmed ID: 17718589

Nous décrivons une nouvelle approche pour la détection optique événements de translocation d'ADN par le biais d'un tableau de l'état solide nanopores qui permet potentiellement à ultra haut débit, détection parallèle à la molécule seul niveau. Les fonctions approche par électrocinétique conduire brins d'ADN par le biais des sous de taille micrométrique trous sur une membrane de nitrure d'aluminium / silicium. Pendant le processus de transfert, les molécules sont limités aux parois des canaux nanofluidiques, permettant l'efficacité de détection à 100%. Important, la couche d'aluminium opaque agit comme une barrière optique entre la région éclairée et le réservoir d'analyte. Dans ces conditions, l'imagerie à contraste élevé de molécule unique d'événements peut être effectuée. Pour démontrer l'efficacité de l'approche, un PM 10 marqué par fluorescence l'ADN de lambda-solution a été utilisée comme un système modèle pour détecter des événements de translocation simultanées en utilisant de multiplication des électrons imagerie CCD. Événements de translocation unique pores sont également détecté avec succès en utilisant un seul point de la spectroscopie confocale.

Développement De Dosages Quantitatifs Basés Sur Les Cellules Enzymatiques En Gouttelettes

Analytical Chemistry. May, 2008  |  Pubmed ID: 18399662

Les auteurs décrivent le développement d'un test à l'intérieur de gouttelettes picolitres. L'enzyme phosphatase alcaline est exprimée dans les cellules d'Escherichia coli et présenté dans le périplasme. Gouttelettes agissent comme des réacteurs discrètes qui conservent et localiser n'importe quel produit de la réaction. Le chiffre d'affaires catalytique du substrat est mesurée en gouttelettes individuels par la fluorescence à plusieurs moments dans le dispositif de surveillance et présente un comportement cinétique similaire à celle observée dans la solution en vrac. Études sur le type sauvage et une enzyme mutante a démontré avec succès la possibilité d'utiliser des gouttelettes de microfluidique pour fournir des mesures cinétiques résolue dans le temps.

Nanoparticules D'or Pour Une étape D'extraction D'ADN Et De La PCR En Temps Réel Des Agents Pathogènes Dans Une Seule Chambre

Lab on a Chip. May, 2008  |  Pubmed ID: 18432353

Les propriétés optothermal des nanoparticules sont d'intérêt pour les applications de la biopuce hautement sensibles et de biocapteurs. À cet égard, la résonance longitudinale des nanotiges UA a été utilisée pour transformer de l'énergie thermique dans une puce microfluidique près d'énergie infrarouge. La chaleur qui en résulte effectivement causé la lyse de l'agent pathogène. Par conséquent l'ADN a été extrait du corps de la cellule et transféré vers un système PCR. Il en est résulté la démonstration réussie d'un système PCR en temps réel une étape pour la détection des pathogènes sans retrait ou la modification des réactifs.

Microgouttelettes: Une Mer D'applications?

Lab on a Chip. Aug, 2008  |  Pubmed ID: 18651063

L'exploitation des micro-gouttelettes produites dans des environnements microfluidiques a récemment émergé comme une plate-forme technologique nouvelle et passionnante pour les applications dans les sciences chimiques et biologiques. Intérêt dans des systèmes microfluidiques a été stimulé par une série de caractéristiques fondamentales qui accompagnent la miniaturisation des systèmes. Ces caractéristiques comprennent la capacité de traiter et de gérer de petits volumes de fluide, une meilleure performance analytique par rapport aux analogues de la macro-échelle, la réduction des empreintes instrumentales, un faible coût unitaire, intégration facile de composants fonctionnels et l'exploitation de la dynamique des fluides atypiques pour contrôler des molécules dans le temps et espace. En outre, les systèmes microfluidiques qui génèrent et utilisent un flux de sous-nanolitre gouttelettes dispersées dans une phase non miscible continue présentent l'avantage supplémentaire de permettre l'expérimentation débit ultra-élevé et être capable d'imiter des conditions similaires à celle d'une seule cellule (en termes de volume , le pH et la concentration en sel), ce qui compartimenter les réactions biologiques et chimiques. Cet examen donne un aperçu des méthodes pour générer, contrôler et manipuler des gouttelettes. En outre, nous discutons des domaines clés d'utilisation dans lesquelles ces systèmes peuvent avoir un impact significatif, avec un accent particulier sur les nouvelles applications dans les sciences biologiques et physiques.

Surveillance En Temps Réel Streptavidine-biotine Cinétique De Liaison Microfluidique Gouttelettes

Analytical Chemistry. Sep, 2008  |  Pubmed ID: 18712935

Rapide des mesures cinétiques sont importantes pour comprendre les interactions chimiques en particulier pour les molécules biologiques. Ici, nous présentons une plate-forme de gouttelettes à base de microfluidique pour étudier streptavidine-biotine cinétique de liaison avec la résolution de la milliseconde. Avec l'intégration d'un système de détection par fluorescence confocale, des gouttelettes individuelles peuvent être surveillés et caractérisé en ligne pour en extraire des informations cinétiques. En utilisant cette approche, la cinétique de liaison entre la streptavidine et la biotine ont été observés par transfert d'énergie par résonance de fluorescence. Le taux de liaison constante de la streptavidine et la biotine a été trouvée pour être dans une plage de 3,0 x 10 (6) -4,5 x 10 (7) M (-1) s (-1).

Imagerie De Vie De Fluorescence De La Dynamique De Mélange Dans Les Réacteurs De Microgouttelettes à Flux Continu

Physical Review Letters. Jul, 2008  |  Pubmed ID: 18764117

L'eau dans l'huile au sein de microgouttelettes canaux fluidiques ont le potentiel pour servir de compartiments isolés de réaction pour le suivi en temps réel la dynamique avec une grande efficacité et la répétabilité. Gouttelettes, généralement générée à partir de solutions aqueuses et de l'huile en utilisant les formats standards microfluidiques, peut être produit à des fréquences supérieures à 1 kHz. Bien mélanger au sein de micro-gouttelettes de telles est normalement renforcé par advection chaotique, le modèle de mélange de gouttelettes de gouttelettes est presque identique et reproductible dans la forme. Ici, nous démontrons que l'imagerie de vie de fluorescence peuvent être utilisées pour reconstituer les modes de mélange au sein d'une goutte avec une résolution temporelle de 5 micros.

Pilier Induite Par Des Gouttelettes En Fusion Circuits Microfluidiques

Lab on a Chip. Nov, 2008  |  Pubmed ID: 18941682

Une nouvelle méthode est présentée pour la fusion contrôlée au sein de micro-gouttelettes aqueuses segmentés dispositifs microfluidiques flux. L'approche consiste à exploiter la différence de résistance hydrodynamique de la phase continue et la tension superficielle de la phase discrète à l'aide de structures passives contenues dans un canal microfluidique. Des rangées de piliers séparés par des distances inférieures à la dimension des gouttelettes représentant sont installés dans le réseau fluidique et de définir les éléments passifs qui fusionnent ou des chambres. Les premières expériences montrent que cet élément de fusion peut contrôlable ajuster la distance entre gouttelettes voisines. Dans un scénario typique, une gouttelette sera entrer dans la chambre, ralentir et arrêter. Il va attendre et puis fusionner avec les gouttelettes successives jusqu'à ce que la tension de surface est submergé par la pression hydraulique. On montre qu'un tel processus de fusion est indépendante de la séparation entre des gouttelettes mais dépendant de la taille des gouttelettes. En outre, le nombre de gouttelettes pouvant être fusionné à un moment quelconque est également dépendant de la vitesse d'écoulement de masse et le rapport de volume entre les gouttelettes et la chambre de fusion. Enfin, nous notons que la fusion des interfaces des gouttelettes se produit à la fois dans la compression et la décompression des régimes.

Conception D'un Semi-conducteur à Base De Nanopore Plate-forme Pour Une Seule Molécule De La Spectroscopie

Nanotechnology. Apr, 2008  |  Pubmed ID: 21825639

Nous évaluer numériquement la propagation de la lumière et les caractéristiques de distribution des champs électromagnétiques sur nanopores formés dans le diélectrique et le métal / membranes diélectriques en utilisant une méthode dans le domaine fréquentiel par éléments finis (3D pleine onde de simulation de champ électromagnétique). Résultats de ces études ont été utilisées pour identifier l'aluminium comme un matériau idéal pour une utilisation en métal optiquement épais / membranes diélectriques. La comparaison entre le péché et Al / membranes péché (avec et sans ouverture submicronique taille) était numériquement et expérimentalement démontré de vérifier l'effet de couches métalliques optiquement épaisses sur la propagation de lumière et d'excitation de fluorescence. Le comportement de coupure pour les membranes Al / SiN avec différents diamètres de pores a été étudié en termes de propagation de la lumière, de la distribution des champs électromagnétiques, et les caractéristiques d'atténuation de lumière.

Micro Systems Et Nanofluidique Pour Criblage à Haut Débit Biologique

Drug Discovery Today. Feb, 2009  |  Pubmed ID: 18983933

Criblage à haut débit (HTS) est une méthode d'expérimentation scientifique largement utilisé dans la découverte de médicaments et pertinents pour les domaines de la biologie. Le développement des systèmes de micro-nanofluidique et pour l'utilisation dans le domaine des sciences biologiques a été tirée par une gamme d'attributs fondamentaux qui accompagnent la miniaturisation et l'expérimentation massivement parallèle. Nous passons en revue les progrès récents dans les deux stratégies basées sur arraying nano / micro-fluidique et roman nano / dispositifs microfluidiques avec des taux élevés de débit d'analyse.

Accroître L'efficacité De Piégeage Des Particules Dans Microfluidiques Plates-formes Planaires Par Des Moyens De Diélectrophorèse Négative

The Journal of Physical Chemistry. B. Feb, 2009  |  Pubmed ID: 19175343

Nous présentons une nouvelle géométrie de l'électrode plane dans laquelle les particules (typiquement 10 microm de diamètre) se concentrent à proximité d'une surface définie avant d'être capturés à l'aide diélectrophorèse négative. L'élément de focalisation peut dévier les particules ayant des vitesses allant jusqu'à des centaines de micromètres par seconde. Cette configuration de piégeage des rendements de piégeage améliorées et une diminution de la consommation de réactifs en général. Les particules sont piégées dynamiquement pendant l'écoulement dans un canal microfluidique.

Débouchés Pour Les Technologies Microfluidiques En Biologie Synthétique

Journal of the Royal Society, Interface / the Royal Society. Aug, 2009  |  Pubmed ID: 19474079

Nous introduisons des technologies microfluidiques comme une technologie clé fondamentale pour l'expérimentation biologie synthétique. Les progrès récents dans le domaine de la microfluidique sont examinés et le potentiel d'une telle plate-forme technologique pour soutenir le développement rapide de solutions de biologie synthétique est discutée.

L'analyse Des Interactions Protéine-protéine à L'aide De Gouttelettes à Base De Microfluidique

Chembiochem : a European Journal of Chemical Biology. Jul, 2009  |  Pubmed ID: 19496107

Chaque petite goutte: Le K (D) les valeurs de l'angiogénine (Ang) les interactions comme le montre par FRET analyse de milliers de gouttelettes de taille pL d'accord avec les données de mesures de polarisation de fluorescence en vrac. Il est important, l'utilisation de fluorophores n'affecte pas l'activité de ANG ou la liaison de l'anti-ANG anticorps à ANG. Une telle plate-forme expérimentale pourrait être appliquée à l'analyse à haut débit de interactions protéine-protéine.

Electro-coalescence Des Gouttelettes à Commande Numérique

Analytical Chemistry. Sep, 2009  |  Pubmed ID: 19715363

Dans cet article, nous décrivons un mécanisme universel de la fusion de multiples micro-gouttelettes aqueuses dans un ruisseau qui coule constitué d'une phase de la porteuse d'huile. Notre approche implique l'utilisation d'un tableau à la fois pilier agissant comme un élément passif fusion, ainsi que des électrodes intégrées agissant comme un élément actif de fusion. Le tableau pilier permet le ralentissement et le piégeage des gouttelettes via le drainage de la phase huileuse. Cela porte gouttelettes adjacentes à proximité immédiate. À ce stade, un champ électrique appliqué aux électrodes décompose le film d'huile mince entourant les gouttelettes résultantes dans la fusion.

Imagerie Chimique Des Flux Microfluidique En Utilisant La Spectroscopie IRTF

Lab on a Chip. Oct, 2009  |  Pubmed ID: 19789743

Élucider la composition chimique des flux microfluidique est crucial en compréhension et en optimisant les processus réactifs dans les environnements de faible volume. On rapporte la mise en œuvre d'une méthodologie de détection novatrice basée sur atténué Total Reflection (ATR) - Fourier Transform Infra - rouge (FTIR) spectroscopique d'imagerie utilisant un détecteur plan focal infrarouge pour applications microfluidiques. La méthode est basée sur la combinaison d'un cristal ATR prisme-inversé avec un poly (diméthylsiloxane)-fonction microfluidique, dispositif de mélange. Pour démontrer l'efficacité de cette approche, nous rapportons la mesure directe et l'imagerie du mélange de deux liquides de différentes viscosités et l'imagerie et le mélange de H2O et D2O à l'échange isotopique H/D consécutif. Cette approche d'imagerie chimique spécifique permet une analyse directe de la composition liquide en fonction de la position spatiale sans l'utilisation des étiquettes supplémentaires ou des colorants et peut être utilisée pour étudier les nombreux processus en microfluidique allant de réactions à des séparations.

Identification Des Cellules Souches à Partir De Tissus Rares Périostée Humaines Au Moyen De Gouttelettes Microfluidique

The Analyst. Nov, 2009  |  Pubmed ID: 19838410

L'isolement et la caractérisation de cellules individuelles à partir d'une population hétérogène sont des processus importants de la biologie cellulaire, immunologie, de la recherche sur les cellules souches, et recherche sur le cancer. Dans le développement de nouvelles thérapies cellulaires, il ya un besoin considérable de cibler des types cellulaires spécifiques pour permettre une analyse plus approfondie et d'amplification ex vivo. Nous introduisons, ici, l'utilisation de gouttelettes à base de microfluidique comme une plate-forme technologique pour l'identification et la quantification des phénotypes cellulaires distincts. Utilisation de marquage moléculaire des populations spécifiques de cellules par des anticorps et des colorants fluorescents, la détection de cellules individuelles encapsulés au sein de picolitres de taille gouttelettes aqueuses peut être réalisée en utilisant à haute sensibilité de détection de fluorescence confocale. Plus précisément, les cellules progénitrices rares étaient immunodétectées sein d'une population hétérogène de cellules isolées à partir de tissu périostique humaine. L'utilisation de ce modèle de population de cellules humaines, la précision et la reproductibilité du système de goutte ont été testés et les résultats ont été vérifiés par cytométrie de flux classique. Il a été constaté que la quantification des sous-populations phénotypiques mesurées en utilisant les deux techniques est directement comparable. En conséquence, cette étude démontre la capacité biologique de gouttelettes à base de microfluidique pour l'analyse cellulaire et fournit une première étape nécessaire vers le développement d'une technologie de tri cellulaire roman.

À Haut Débit Confinement Et La Détection Des Molécules D'ADN Simple En Microgouttelettes Aqueuses

Chemical Communications (Cambridge, England). Nov, 2009  |  Pubmed ID: 19865645

Un système de gouttelettes à base microfluidique combiné avec haute sensibilité de détection optique est utilisé comme outil de haut débit de confinement et la détection de molécules d'ADN uniques.

Cartographie Des Micro-gouttelettes De Mélange En Une Résolution De 1 Heure Micros Fluidique Aide De L'imagerie De Vie De Fluorescence

Analytical Chemistry. May, 2010  |  Pubmed ID: 20356052

Microgouttelettes générées dans les canaux microfluidiques très prometteuses pour l'utilisation en tant que substrats en haut débit analyse chimique et biologique. Ces compartiments de l'eau dans l'huile peut servir de récipients de réaction isolées, et depuis ils peuvent être générés à des taux supérieurs à 1 kHz, des milliers de tests peuvent être effectués rapidement et de façon reproductible. Néanmoins, l'échantillonnage de la grande quantité d'informations générées par ces plates-formes reste encore un défi de taille. Par exemple, compte tenu des taux élevés de production de gouttelettes et la vitesse, la reproductibilité et une résolution micrométrique sont difficiles exigences qui doivent être remplies. Ici, nous combinons la microscopie confocale de fluorescence d'imagerie à vie avec une mise en œuvre statistique qui permet l'analyse des phénomènes de mélange dans les microgouttelettes avec une résolution temporelle de 1 mus. Surtout, une telle résolution exquise n'est possible que comme un résultat du grand nombre de gouttelettes échantillonnées et leur reproductibilité élevée structurelle.

Imagerie à Haute Résolution Locale De La Température Dans Les Plateformes Diélectrophorétiques

Analytical Chemistry. Sep, 2010  |  Pubmed ID: 20684541

L'utilisation des forces diélectrophorétiques est cruciale liée à la connaissance de chauffage par effet Joule dans un fluide, puisque l'utilisation de microélectrodes planes crée un gradient de température dans lequel la particule d'intérêt est manipulé. La température de cartographie avec une résolution spatiale suffisante dans un piège diélectrophorétique est reconnu pour être d'une grande importance. Ici, on montre des mesures de température locales dans le voisinage d'un micromètre piégé-taille de particule utilisant la spectroscopie de fluorescence confocale. Ces mesures sont illustrées afin de fournir un outil d'étalonnage pour le criblage de la température roman processus médiés à haute résolution.

Passif Auto-synchronisé à Deux Gouttelettes Génération

Lab on a Chip. Oct, 2010  |  Pubmed ID: 20717573

Nous décrivons l'utilisation de deux composants passifs pour atteindre génération de gouttelettes contrôlable et en alternance dans un dispositif microfluidique. L'approche permet de surmonter les problèmes liés à des irrégularités dans les dimensions des canaux et des débits des fluides, et permet d'appariement précise d'une alternance de gouttelettes d'une manière à haut débit. Nous étudions la génération des gouttelettes et l'auto-synchronisation de manière quantitative par analyse d'image à haute vitesse.

Prototypage Rapide De Systèmes De Nanofluidiques à L'aide De Nanofibres électrofilées De Taille Réduite Pour Analyse Biomoléculaire

Small (Weinheim an Der Bergstrasse, Germany). Nov, 2010  |  Pubmed ID: 20878634

Transport biomoléculaire en nanofluidiques cellulaire offre différents moyens pour enquêter sur le comportement des biomolécules dans leurs environnements aqueuses natifs et de développer des outils pour les diverses molécules simples manipulations. Récemment, un certain nombre de techniques de fabrication simple nanofluidiques a été démontré qu'utilisent les nanofibres électrofilées comme une structure de la colonne vertébrale. Ces techniques sont limités par la dimension arbitraire de le NANOCANAUX qui en résulte en raison de la nature aléatoire d'électrofilage. Ici, une nouvelle méthode de fabrication de systèmes de nanofluidiques de taille réduite électrofilées nanofibres est déclaré et démontré. Comme il est démontré, cette méthode utilise la technique d'électrofilage numérisées pour la génération de nanofibres sacrificiel orientés et expose ces nanofibres aux environnements de gravure/chauffage sévères, mais isotropes pour réduire leur plus grande dimension. La création de divers systèmes de nanofluidiques aussi petites que 20 nm est démontrée, et des exemples concrets de biomoléculaire simple manipulation, comme l'élongation d'ADN en NANOCANAUX et fluorescence analyse spectroscopique de corrélation des biomolécules en passant par NANOCANAUX, sont fournis.

À Haut Rendement Unique Molécule De Détection Dans Trapped Microgouttelettes Aqueuses

The Journal of Physical Chemistry. B. Dec, 2010  |  Pubmed ID: 21069980

Gouttelettes aqueuses ont été utilisés comme un outil pour limiter une population moléculaire et permettre la détection très efficace à la molécule seul niveau. Picolitres de taille des gouttelettes aqueuses ont été générées à l'aide microfluidique polyphasiques classiques avec un courant aqueux contenant l'analyte à l'étude et une phase de porteuse de pétrole. Les gouttelettes sont ensuite localisées et isolées dans les zones de piégeage spécialement conçus dans le canal microfluidique à fournir un environnement statique pour la détection des molécules encapsulées. Nous montrons que par l'écoulement continu de la phase de transporteur de pétrole tout en tenant le stationnaire aqueuse, on peut améliorer de manière significative sur la mesure de répéter une seule molécule d'événements. En outre, nous constatons que le flux d'huile fluide induit une circulation à l'intérieur des gouttelettes piégées qui est proportionnelle à la vitesse d'écoulement volumétrique. Ce phénomène de circulation permet une molécule donnée pour être détecté à plusieurs reprises au cours d'une expérience et peut donc être utilisé pour effectuer en fonction du temps une seule molécule d'analyse.

Nouveaux Développements Dans La Recherche De Nanopore--de La Recherche Fondamentale Aux Applications

Journal of Physics. Condensed Matter : an Institute of Physics Journal. Nov, 2010  |  Pubmed ID: 21339577

Précis Fabrication électrochimique De Sous-20 Nm à Semi-conducteurs Nanopores De Biodétection De Molécules Simples

Journal of Physics. Condensed Matter : an Institute of Physics Journal. Nov, 2010  |  Pubmed ID: 21339614

Il a récemment été démontré que les pores à l'état solide à l'échelle du nanomètre ("nanopores") peuvent être utilisées comme hautement sensibles capteurs de molécules simples. Par exemple, translocation électrophorétique de l'ADN, l'ARN et les protéines par le biais de ces nanopores a permis à détection et analyse structurale de ces biomolécules complexes. Contrôle sur la taille du nanopore est critique car le pore doit être comparable en taille à la molécule de l'analyte en question. Le plus couramment fabrication méthodes reposent sur des faisceaux électrons ou ions focalisés et nécessitent donc une instrumentation (FIB) du faisceau ionique focalisé et microscopie électronique à transmission (balayage). Bien que très petits pores ont été faites à l'aide de ces approches, plusieurs questions restent. Il s'agit de l'exigence d'être restreint à plutôt mince, mécaniquement moins membranes stables, en particulier pour les diamètres de pores dans la gamme nanomètre à un seul chiffre, manque de contrôle des propriétés de la surface à et à l'intérieur de la nanopore, et enfin, la fabrication des coûts. Dans l'étude de validation, nous présentons un roman et un itinéraire simple pour fabriquer des nanopores métalliques d'un diamètre apparent en dessous de 20 nm à l'aide d'électrodéposition et rétroaction en temps réel de courante ionique en solution. Cette approche de fabrication insère une grande souplesse dans les types de plates-formes qui peuvent être utilisés et le matériel de membrane nanopore. À partir de pores beaucoup plus gros, qui sont simples à faire à l'aide de la FIB ou autres méthodes de fabrication de semi-conducteurs, nous electrodeposit Pt à l'interface nanopore tout en surveillant sa conductance ionique en même temps dans une configuration bi-potentiostatique. En raison de la déposition du Pt, le nanopore diminue en taille, résultant en une diminution de la conductance de pore. Une fois une conductance de pore désiré est atteint, le processus d'électrodéposition est arrêté en activant le potentiel de l'électrode à membrane et le processus de fabrication est terminé. En outre, nous montrons que ces pores peuvent être utilisés pour l'analyse de single-biomolecule, comme celui de λ-ADN, que nous utilisons dans une étude de validation. Important, notre approche est applicable aux nanopores unique ainsi que les tableaux nanopore et peut facilement être étendu aux dépôts de métaux autres que les Pt.

Surface Ultra Renforcée De Diffusion Résonnante De Détection Raman Dans Des Gouttelettes à Base De Systèmes Microfluidiques

Analytical Chemistry. Apr, 2011  |  Pubmed ID: 21413700

Le développement de la ultrarapide Raman basé sur la détection est l'un des défis les plus intéressants qui sous-tendent l'application de gouttelettes à base de microfluidique. Nous décrivons ici l'utilisation de la surface-enhanced spectroscopie Raman de résonance (SERRS) avec une résolution temporelle milliseconde comme un outil de détection puissant dans les réacteurs microgouttelettes. Gouttelettes individuelles contenant des nanoparticules d'argent agrégats fonctionnalisés avec des journalistes Raman sont interrogés et caractérisé par des acquisitions de spectres complets à haute résolution spatiale en temps réel. Considérant que des travaux antérieurs de couplage avec des gouttelettes SERRS à base microfluidique acquérir un spectre unique sur gouttelettes simples ou multiples, nous misons sur ces résultats en augmentant notre résolution temporelle de 2 ordres de grandeur. Cela nous permet d'interroger de multiples points dans une gouttelette individuelle. Les signaux émis par les SERRS agrégats sont utilisés pour accéder à l'influence du débit sur la taille des gouttelettes et le débit. Par conséquent, notre approche permet de analyse à haut débit qui facilite l'étude d'autres dosages biologiques ou des interactions moléculaires.

Champ électrique, Thermique Et Chimique Induisent Dépliement De La Seule Protéine Molécules étudiées à L'aide De Nanopores

Analytical Chemistry. Jul, 2011  |  Pubmed ID: 21598904

Molécules simples techniques expérimentales ont récemment montré d'intérêt significatif pour une utilisation dans de nombreuses applications dans le laboratoire de recherche et les milieux industriels. Bien qu'il existent de nombreuses techniques de molécules simples, la plate-forme nanopore est peut-être une des techniques plus populaires en raison de sa capacité à agir comme une sonde moléculaire des macromolécules biologiques. Par exemple, nanopores offrent une méthode unique et nouveau pour sonder les différentes propriétés des protéines et peuvent contribuer à élucider les principales informations biophysiques en conjonction avec les techniques existantes. Dans la présente étude, les diverses formes de l'albumine sérique bovine (BSA) sont détectés y compris thermiquement replié BSA, BSA urée dénaturé et plusieurs formes de BSA détecté à une intensité élevée de champ électrique (avec ou sans urée). Nous fournissons également des mesures de volume exclu pour chacun de ces États qui sont normalement difficiles à obtenir en raison de la conformation de la protéine inconnue et instable.

Un Dilutor Microgouttelettes Pour Criblage à Haut Débit

Nature Chemistry. Jun, 2011  |  Pubmed ID: 21602857

Pipetage et de dilution sont utilisées dans des processus universels les laboratoires chimiques et biologiques pour le dosage et l'expérience. Dans la microfluidique de telles opérations sont également en demande, mais difficile à mettre en œuvre. Récemment, des gouttelettes à base de microfluidique a émergé comme une nouvelle plateforme pour l'expérimentation à haut débit. Cependant, il est difficile de faire varier la concentration des gouttelettes rapidement et de manière contrôlée. À cette fin, nous avons développé un module de dilution pour criblage à haut débit utilisant des gouttelettes à base de microfluidique. En bref, une goutte d'échantillon nanolitre entreprises de la concentration définie est piégé dans une chambre microfluidique. Par un processus de fusion des gouttelettes, de mélange et de ré-fractionnement, ce gouttelettes est combiné avec une série de gouttelettes plus petites tampons pour générer une séquence de gouttelettes de sortie qui définissent un gradient de concentration numérique. Surtout, les gouttelettes formées peuvent être fusionnées avec des gouttelettes de réactifs d'autres pour permettre chimique rapide et écrans biologiques. Comme une preuve de concept, nous avons utilisé le diluteur pour effectuer une haut-débit homogène liaison à l'ADN test en utilisant nanolitres seulement de l'échantillon.

Redimensionnement Revêtus De Métal Nanopores L'aide D'un Microscope électronique à Balayage

Small (Weinheim an Der Bergstrasse, Germany). Oct, 2011  |  Pubmed ID: 21953785

Faisceau d'électrons induite par le retrait offre un moyen pratique de redimensionnement à l'état solide nanopores dans Si (3) N (4) des membranes. Ici, un microscope électronique à balayage (MEB) a été utilisée pour redimensionner une gamme d'ions focalisé différente faisceau-blanchi nanopores dans Al-enduit Si (3) N (4) des membranes. Dispersion d'énergie de rayons X et des spectres d'images acquises pendant SEM saillant redimensionnement qu'un processus variant dans le temps de carbone est le mécanisme de dépôt dominante de retrait des pores, bien que les structures granulaires sur la surface de la membrane au voisinage des pores indiquent que les processus concurrents peut se produire. Le retrait est observé sur le côté du pore Al ainsi que sur le SI (3) N (4) côté, tandis que le taux de retrait est observé à dépendre sur une variété de facteurs.

Synchronisation Âge à Haut Débit De Caenorhabditis Elegans

Chemical Communications (Cambridge, England). Sep, 2011  |  Pubmed ID: 21818494

Nous présentons une stratégie passive microfluidique pour le tri des adultes C. elegans nématodes sur la base de l'âge et la taille. Le mécanisme de séparation tire parti des différences phénotypiques entre «adultes» et «juvénile» les organismes et leur comportement dans les architectures microfluidiques. En bref, le dispositif microfluidique permet les vers pour se classer d'une manière passive.

Détecteur De Tunneling ADN Intégré Dans Un Nanopore

Nano Letters. Jan, 2011  |  Pubmed ID: 21133389

Nous rapportons sur la fabrication et la caractérisation d'un détecteur de nanopore ADN avec électrodes intégrées de tunneling. Éléments fonctionnels de tunnel ont été identifiés en creusant un tunnel spectroscopie dans différents solvants et ensuite utilisés dans des expériences de démonstration des principes démontrant, pour la première fois, simultanée, tunnel de détection et la détection du courant ionique des molécules d'ADN dans une plate-forme nanopore. Il s'agit d'une étape importante vers le séquençage ultrarapide en creusant un tunnel.

Flow-based Autocorrélation étudie Pour La Détection Et L'investigation De La Particule Exaltée De Surface Résonance événements Spectroscopiques Raman

Analytical Chemistry. Feb, 2011  |  Pubmed ID: 21314203

Nous rapportons sur la caractérisation et la détection des nanoparticules métalliques simples, en utilisant une combinaison de spectroscopie de corrélation et exaltée de surface résonance spectroscopie Raman (SERRS). Réduire au minimum le nombre d'étapes de qualification indépendant est essentiel pour effectuer efficacement une telle analyse. Dans cet article, nous améliorer sur les approches classiques de diffusion limitée, en mettant en place un système d'écoulement avec détection de haute résolution temporelle. Les avantages de l'écoulement sur des mesures de diffusion permettent un débit plus élevé d'événements détectés, résultant en des temps plus courts de l'analyse. Les nanoparticules sont de taille à l'aide de leur temps de diffusion rotationnelle calculé avec une fonction d'autocorrélation modifiés. Expériences réalisées à l'aide de nanoparticules Au étiquetés avec l'isothiocyanate de vert de malachite de molécule de journaliste sur un spectromètre Raman sur mesure.

Réponse Cellulaire Diélectrique Dans Des Buffers Très Conductrices

Analytical Chemistry. Jan, 2012  |  Pubmed ID: 22148418

Nous présentons une nouvelle méthode pour l'identification des morts et vivants des cellules T, de façon dynamique circulant à l'intérieur des buffers très conductrices. Cette technique discrimination entre vivants et morts (traitement thermique) des cellules sur la base des variations des propriétés diélectriques. Le principal avantage de cette technique réside dans sa simplicité opérationnelle, puisque les cellules n'ont pas à être remises en suspension dans les médias isotoniques faible conductivité. Ici, nous démontrons que à 40 MHz, nous sommes en mesure de distinguer entre statistiquement les populations de cellules vivantes et mortes.