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Articles by K. Jimmy Hsia in JoVE
JoVE Bioengineering
Cuentas de la separación y las células en varios canales de dispositivos de microfluidos Con dielectroforesis y de flujo laminar
1Electrical and Computer Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, 2Micro and Nanotechnology Lab, University of Illinois at Urbana-Champaign, 3Mechanical Science and Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, 4Bioengineering, University of Illinois at Urbana-Champaign
Dielectroforesis (DEP) es un método eficaz para manipular células. Placas de circuito impreso (PCB) puede proporcionar electrodos de bajo costo, reutilizables y eficaz para el contacto libre de la manipulación de células dentro de los dispositivos de microfluidos. Mediante la combinación de PDMS basado en canales de microfluidos con cubreobjetos sobre los PCB, se demuestra la manipulación de cuentas y la separación dentro de la célula y multicanal dispositivos de microfluídica.
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De Dos Y Tres Dimensiones De Plegado De La Película Fina De Silicio Cristalino Solo Para Aplicaciones De Energía Fotovoltaica
La fabricación de estructuras electrónicas en 3D en el rango del micrómetro a un milímetro es extremadamente difícil debido a la naturaleza inherentemente en 2D de los métodos de fabricación de obleas más convencionales basados en. Auto-ensamblaje, y el método relacionado con la auto-plegado de planos membranas estampadas, proporcionar un medio prometedor para resolver este problema. Este sentido, investigar procesos de autoensamblaje derivados de las interacciones de humectación para dar forma al contorno de un edificio funcional, no plana fotovoltaica (PV) del dispositivo. Un modelo de la mecánica basada en la teoría de placas delgadas ha sido desarrollado para identificar las condiciones críticas para la auto-plegado de diferentes formas geométricas en 2D. Esta estrategia se ha demostrado específicamente diseñados para los objetos de silicio a escala de milímetro, que son auto-ensamblan en formas esféricas en 3D, y de otro tipo y se integran en pleno funcionamiento la luz que atrapan los dispositivos fotovoltaicos. Los dispositivos resultantes 3D ofrecen una manera prometedora de la cosecha de manera eficiente la energía solar en células delgadas utilizando microarrays de concentración que funcionan sin sistemas activos de luz de seguimiento.
Efecto De La Geometría De La Self-rolling Inducida Por Tensión De Membranas De Semiconductor
Semiconductor micro y nanotubos pueden estar formados por tensión inducida por self-rolling de las membranas. Sistemáticamente se estudió el efecto de dimensiones geométricas en el comportamiento self-rolling de epitaxial desajuste-filtrada en (x) Ga(1-x) como-GaAs membranas tanto experimental como teóricamente utilizando el método de elementos finitos. La dirección del balanceo final depende de la longitud y la anchura de la membrana, así como el diámetro del tubo enrollado. La energía de los Estados finales, la historia del proceso y el control cinético de la anisotropía de la aguafuerte en definitiva determinar el comportamiento de balanceo. Resultados registrados aquí proporcionan información crítica para la colocación exacta y Asamblea de area grande uniforme de semiconductores micro y nanotubos para aplicaciones en fotónica, sistemas microelectromecánicos, etc..
Medición De La Masa De Células Adherentes Y Crecimiento
La caracterización de las propiedades físicas de las células, tales como su masa y la rigidez ha sido de gran interés y puede tener profundas implicaciones en la biología celular, la ingeniería de tejidos, el cáncer y la investigación de enfermedades. Por ejemplo, la dependencia directa de la tasa de crecimiento de células en masa de células individuales para las células humanas adherentes pueden aclarar los mecanismos que subyacen a la progresión del ciclo celular. Aquí se desarrollan una serie de micro-electro-mecánicos (MEMS), sensores de masa resonantes que se pueden utilizar para medir directamente las propiedades biofísicas, masa, y la tasa de crecimiento de células adherentes individuales. A diferencia de los sensores en voladizo de masas, nuestros sensores retener una sensibilidad masa uniforme sobre la superficie de unión celular. Al medir el desplazamiento de la frecuencia de los sensores de masa con el aumento (suave) y las células fijas (rígidas), y por medio de modelos analíticos, se deriva el módulo de Young de la célula sin fijar y desentrañar la dependencia de la medición de la masa de células en la rigidez de la célula. Por último, se cultivaron células individuales en los sensores de masa y se mide su masa de más de 50 horas. Nuestros resultados demuestran que adherentes células epiteliales del colon humanas han aumentado las tasas de crecimiento con una masa de células grandes, y la tasa media de crecimiento se incrementa linealmente con la masa celular, en el 3,25% / h. Nuestros sensores de masa sensibles con una sensibilidad de masas independiente de la posición puede ser acoplado con el microscopio para el monitoreo simultáneo de crecimiento celular y el estado, y proporcionar un método ideal para estudiar el crecimiento celular, la progresión del ciclo celular, diferenciación y apoptosis.
