हाई स्पीड छोटी बूंद आधारित microfluidic उपकरणों में निष्क्रिय पंप करने के लिए वितरण प्रणाली

Summary

एक उपन्यास microfluidic प्रणाली निष्क्रिय पंप की घटना और एक उपयोगकर्ता नियंत्रित तरल पदार्थ वितरण प्रणाली का उपयोग कर विकसित किया गया है. इस microfluidic प्रणाली के लिए जैविक इसके उपयोग की कम लागत आसानी, बड़ा सटीक, उच्च गति, repeatability और स्वचालन दिया आवेदनों की एक विस्तृत विविधता में इस्तेमाल किया जा के लिए संभावित है.

Abstract

एक उपन्यास microfluidic प्रणाली विकसित किया गया है कि एक उपयोगकर्ता नियंत्रित छोटी बूंद आधारित तरल पदार्थ वितरण प्रणाली के साथ निष्क्रिय साथ पम्पिंग की घटना का उपयोग करता है है. निष्क्रिय पंप घटना है जिसके द्वारा सतह के तनाव को बंद चैनलों में दबाव मतभेद ड्राइव द्रव आंदोलन प्रेरित है. स्वचालित द्रव वितरण प्रणाली सूक्ष्म नलिका एक द्रव जलाशय और एक नियंत्रण प्रणाली से जुड़ा के साथ वोल्टेज नियंत्रित वाल्व का एक सेट के होते हैं. ये वोल्टेज नियंत्रित वाल्व एक volumetrically सटीक करने के लिए एक उच्च आवृत्ति तरीके में एक microfluidic डिवाइस के इनलेट द्रव बूंदों देने की पेशकश. वर्तमान अध्ययन उदाहरण में प्रदर्शन आयाम के आधार पर, सिस्टम प्रति मिनट 4 मिलीलीटर (260um चैनल पार के अनुभागीय द्वारा एक 2.2mm के माध्यम से) बह में सक्षम है. ये वही चैनल आयाम के आधार पर, चैनल के अंदर एक बिंदु के तरल पदार्थ विनिमय के रूप में छोटा रूप में आठ मिलीसेकेंड में प्राप्त किया जा सकता है. यह देखा गया है कि प्रणाली की गति (चैनल में वाल्व और द्रव वेग के द्वारा बनाई गई बूंदों का एक संयोजन द्वारा दिया), और तरल की सतह के तनाव के बीच परस्पर क्रिया है. कहाँ गति द्रव (या उपाध्यक्ष प्रतिकूल) प्रवाह वेग प्रदान करता है इनलेट पर सतह तनाव का संतुलन किसी भी प्रवाह के लिए एक अचानक बंद प्रदान करता है. यह अचानक बंद चैनल के प्रवाह विशेषताओं को नियंत्रित करने के लिए उपयोगकर्ता की अनुमति देता है और जैविक आवेदनों की एक किस्म के लिए दरवाजे खोलता है, अभिकर्मक प्रसव से दवा सेल के अध्ययन के लिए कहीं भी लेकर है. यह भी देखा है कि जब नलिका उथले कोण पर प्रवेश करने के उद्देश्य से कर रहे हैं, छोटी बूंद गति अतिरिक्त इनलेट में एकाधिक बूंदों के मिश्रण के रूप में रोचक द्रव घटना, पैदा कर सकता है.

Protocol

इस रिपोर्ट में हम एक तरल पदार्थ वितरण पद्धति है कि छोटे छोटी बूंद सतह तनाव का उपयोग करता है एक microfluidic चैनल के माध्यम से एक वांछित मात्रा पंप के क्रम में विभिन्न तरल पदार्थ घटना के एक नंबर हासिल के प्रदर्शित करता है. उदाहरण के लिए, उपयोगकर्ता के उपवास के रूप में संभव के रूप में एक एकल द्रव का प्रवाह करना चाहते हैं, या हो सकता है तेजी से उत्तराधिकार में विशिष्ट fluidic पैटर्न बनाने एकाधिक तरल पदार्थ देने. आदेश में यह करने के लिए, तो उपयोगकर्ता पहले एक एक microfluidic डिवाइस के आसपास का निर्माण आवेदन करना होगा. बंधुआ microflluidic डिवाइस की जरूरत नहीं है, लेकिन एक हाइड्रोफिलिक सामग्री से बनाया जाना चाहिए. Therfore, विधि लगभग किसी भी microfluidic डिवाइस के साथ उपयोग किया जा सकता है, के साथ प्रदर्शन काफी हद तक microfluidic चैनल के ज्यामितीय बाधाओं से तय है. इस विधि, प्रासंगिक संख्यात्मक विश्लेषण के लिए एक परिचय के ज्यामितीय बाधाओं नेविगेट में मदद करने के लिए पहली बार प्रस्तुत किया है.

1. विश्लेषणात्मक तरीके: Laplace के कानून और Washburn कानून के अनुसार [1], एक अपनी आयाम और बह तरल पदार्थ के रूप में समीकरण में देखा (1) के गुणों को एक microfluidic चैनल के भीतर प्रवाह की दर से संबंधित कर सकते हैं,
   (1)
   जहां Δ पी दबाव Inlet और आउटलेट के बीच अंतर है, γ तरल सतह तनाव है, अनुसंधान इनलेट ड्रॉप त्रिज्या, क्यू प्रवाह दर है और कश्मीर fluidic प्रतिरोध समीकरण (2) द्वारा वर्णित के रूप में,
   (2)
   एल _0, जहां η तरल दलदलापन है चैनल लंबाई है, ज चैनल ऊंचाई है, w चैनल चौड़ाई है, λ = w / ज और छ (λ) = 1.5 अगर λ 4.45> या
   
   अगर λ 4.45 <. स्थानापन्न समीकरण में समीकरण (1) (2), हमेशा यह सोचते हैं कि घंटे <w और क्यू को हल करने के लिए, एक समीकरण (3) प्राप्त,
   (3)
   एक ही विश्लेषण जानते हुए भी कि एक चैनल के अंदर तरल पदार्थ के वेग के लिए किया जा सकता है क्यू = VA, जहां वी द्रव औसत वेग है और एक पार के अनुभागीय क्षेत्र या hw है. इन समीकरण में Plugging (3) आप समीकरण (4) के साथ आते हैं,
   (4)
   एक महत्वपूर्ण यांत्रिक अवधारणा है कि अक्सर microfluidic जीव विज्ञान में लागू किया जाता है कतरनी तनाव, जो समीकरण (5) के द्वारा दर और वेग प्रवाह से संबंधित है,
   (5)
   प्रवाह दर, वेग और चैनल आयाम और तरल पदार्थ के गुणों के एक समारोह के रूप में उनकी शारीरिक निहितार्थ के बीच संबंध को जानने का एक microfluidic डिवाइस के किसी भी उद्देश्य के लिए डिजाइन में महत्वपूर्ण है. एक बार एक उपकरण बनाया है, तो उपयोगकर्ता तरल वितरण प्रणाली जांचना डिवाइस के भीतर वांछित प्रवाह विशेषताओं को प्राप्त करने चाहिए.
2. स्थापना और वितरण प्रणाली calibrating में कदम:
   1. नरम लिथोग्राफी polydimethylsiloxane (PDMS, Sylgard 184, डॉव Corning) [2] का उपयोग तकनीक के माध्यम से microfluidic युक्ति बनाएँ. वहाँ संख्या जौव लेख है कि PDMS microfluidic उपकरणों बनाने के [5] के लिए तरीकों उदाहरण देकर स्पष्ट कर रहे हैं. इस प्रदर्शन के लिए, हम एक सरल सीधे चैनल को चुना है के रूप में आयामों के साथ: 2.2mm चौड़ाई, 10mm लंबाई और 260um ऊंचाई. Inlet और आउटलेट व्यास 1.8mm और 5.1mm क्रमशः रहे हैं (1 आंकड़ा). यह एक गिलास स्लाइड (या अन्य उपयुक्त सब्सट्रेट) पर दबाव और बाहर किसी भी हवाई [5] बुलबुले फैलाएंगे द्वारा reversibly गिलास स्लाइड PDMS युक्ति देते हैं. एक पलटवाँ लगाव है डिवाइस होना करने के लिए कई बार फिर से इस्तेमाल किया की अनुमति देता है. विधि को भी स्थायी रूप से बंधुआ उपकरणों के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन आवश्यक यह नहीं है.
   2. तरल डिवाइस के साथ भरें. PDMS के हाइड्रोफोबिक प्रकृति और कांच की मदद से प्रकृति हाइड्रोफिलिक चैनल में एक बूंद है कि प्रवेश पर रखा गया है, या आउटलेट, चाल. यदि तरल की बूंद से ही चैनल में या बुलबुले चैनल में कदम अगर नहीं जाना चाहती, उपयोगकर्ता इनलेट, या दुकान पर तरल पदार्थ की एक बूंद डाल, और विपरीत अंत में एक विंदुक का उपयोग करने के लिए तरल चूसना चैनल के माध्यम से. चैनल में तरल चाल की मदद करने का एक अन्य तरीका गिलास स्लाइड से PDMS डिवाइस को अलग करने और धीरे से PDMS डिवाइस और इथेनॉल के साथ गिलास स्लाइड सफाई है. PDMS और स्लाइड कांच उनके hydrophobic और हाइड्रोफिलिक natures, क्रमशः है, जो समय और उपयोग के साथ किया गया है कमजोर हो सकता है यह देता है.
   3. तरल डिवाइस के साथ भरने के बाद प्रवेश पर एक छोटी सी बूंद और एक bigge जगहr दुकान पर ड्रॉप. निष्क्रिय यकीन है कि पम्पिंग इनलेट पतन पर छोटी सी बूंद देख रहा है और आउटलेट की ओर द्रव का प्रवाह देख कर हो रहा है. फिर, यकीन है कि वहाँ चैनल के अंदर कोई बुलबुले हैं.
   4. ली कंपनी [3] वीएचएस सूक्ष्म वितरण शुरू किट का प्रयोग एक साथ रखा एक या एक से अधिक वाल्व (2 आंकड़े में वाल्व सेटअप) ली वीएचएस एम / 2 24 वाल्ट वाल्व से मिलकर, एक .062 ०.०,१०० के छिद्र आकार के साथ MINSTAC नलिका " ली 0.062 शीतल ट्यूब एडाप्टर, स्पाइक ली और पकड़ो चालक (उपयोगकर्ता नियंत्रण के लिए, नहीं दिखाया गया है) और लीड वायर विधानसभा (स्पाईक वाल्व को जोड़ने और चालक पकड़ो नहीं दिखाया है,) करने के लिए Minstac.
   5. वाल्व पकड़ के लिए एक आसान तरीका बायोसाइंस उपकरण लघु धारकों का उपयोग कर रहा है (2 आंकड़ा). [4] ये ठीक उद्देश्य और वाल्व gluing द्वारा एक निश्चित स्थान पर प्रयोग के दौरान वाल्व धारक के एक छोर पकड़ और दूसरी तरफ एक चुंबकीय आधार () नहीं दिखाया का उपयोग करने का तरीका प्रदान करते हैं.
   6. कुछ फुट PDMS microfluidic युक्ति (हमारे मामले में हम ¾ इस्तेमाल औंस परिवेश के लिए खुला सीरिंज, 2 आंकड़ा देखें) से ऊपर रखा जाना एक जलाशय की व्यवस्था करें. जलाशय जलाशय की ऊंचाई करने के लिए आनुपातिक जा रहा है दबाव के साथ एक दबाव सिर नलिका ड्राइव प्रदान करता है. वैकल्पिक रूप से नोजल वाल्व अलग मतलब के किसी भी संख्या (यानी, संकुचित गैस) द्वारा दबाव किया जा सकता है. सिरिंज के लिए एक सिरिंज सुई संलग्न. एक ठेठ सिरिंज सुई आसानी से 1.14 मिमी भीतरी व्यास ट्यूबिंग में जोड़ना होगा. 1.14 मिमी टयूबिंग तो आसानी से 1.58 मिमी (1 / 16 ") भीतरी व्यास टयूबिंग तो जो खुद को जोड़ता है" वाल्व की शीतल ट्यूब "एडाप्टर में संलग्न करेंगे. 1.14 मिमी में 1.58 मिमी टयूबिंग कनेक्शन के लिए तरल के रिसाव को रोकने के, एक सीलेंट के रूप में PDMS का उपयोग कर सकते हैं. अब जब कि वहाँ सिरिंज सुई और ली कंपनी वाल्व के बीच एक लाइन है, तरल के साथ सिरिंज जलाशयों को भरने. एक अतिरिक्त सिरिंज और एक वाल्व purging प्रक्रिया (2 आंकड़े में दिखाया लेकिन लेबल नहीं) में मदद करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. वाल्व के पक्ष के लिए एक चुंबक रखें, यह है कि कैसे इन वाल्व (वे सामान्य रूप से solenoid वाल्व बंद हो जाती हैं) purged कर रहे हैं, और तरल शुरू वाल्व के माध्यम से और 0.०,१००''नोक बाहर जलाशय से बह घड़ी.
   7. एक वाल्व खोलने (खुला समय है कि वाल्व तरल पदार्थ की अनुमति देता है एक प्रति पल्स आधार पर से गुजारें) समय और आवृत्ति (प्रति सेकंड दालों की संख्या) का चयन करके प्रणाली जांचना. एक चुना अवधि (या तो एक मिनट, बस कुल चलाते समय याद है) के लिए एक वाल्व को सक्रिय करें. वजन तरल पदार्थ है कि वाल्व से दिया गया था. यह जानते हुए कुल चलाते समय, आवृत्ति और प्रति पल्स खुला समय millisecond प्रति ग्राम की गणना वाल्व से बाहर गोली मार दी. यह "प्रति millisecond ग्राम" मूल्य तुम एक खुला समय किसी भी वांछित मात्रा के लिए उपयोगकर्ता वाल्व से बचाया जा करना चाहते हो सकता है चुनने के लिए अनुमति देगा.

उदाहरण: एक मिनट (60 सेकंड) के लिए सक्रिय प्रणाली. आवृत्ति 15 हर्ट्ज (एक दूसरे में 15 दालों) था. प्रति पल्स खुला समय 20 मिसे (ms) से किया गया था.

(20ms) (15Hz) (60) = 18000ms.

यह है कि एक मिनट में 60,000 एमएस के बाहर का मतलब है, वाल्व वास्तव में एमएस 18,000 के लिए खुला था.
चलो मान लेते हैं तरल पदार्थ की मात्रा 5 ग्राम तौल दिया. फिर,

5 ग्राम / 18000 एमएस = 2.78e ^-4 / ग्राम एमएस.

पानी के मामले में, इसकी घनत्व एक मिली लीटर प्रति ग्राम (एमएल) के साथ किया जा रहा,

2.78e ^-4 ग्राम / एमएस = 2.78e ^-4 / एमएल एमएस.

अंशांकन के बाद, एक बूंद की मात्रा खुला समय पर निर्भर है. उदाहरण के लिए, 20ms के एक खुले समय के साथ, और पिछले उदाहरण के रूप में सभी मापदंडों ही शेष,

(2.78e ^-4 एमएल / एमएस) (20 ms) = 5.56e ^-3 एमएल = 5.56 μL.

खुला समय y एक्स microliter मात्रा (μL) की एक बूंद बनाने की जरूरत है लगता है,

(X μL) / [(2.78e ^-4 एमएल / एमएस) (1000 μL / एमएल)] = y एमएस

8) निशाना लगाओ एक या अधिक PDMS डिवाइस के इनलेट (आंकड़ा 3) नलिका. प्रणाली कैलिब्रेटेड करने के बाद, प्रत्येक वाल्व से बाहर आने के microfluidic डिवाइस आयाम पर आधारित है, की मात्रा की गणना. उच्च गति निष्क्रिय पम्पिंग (अधिकतम प्रवाह दर प्राप्त करने के) के लिए, इनलेट ड्रॉप जो इनलेट सतह [2] के साथ एक 90deg संपर्क कोण के पास एक Inlet ड्रॉप बनाने के लिए आवश्यक मात्रा की गणना. पैकेट सृजन के लिए, वाल्व आवृत्ति और खुले बार और वाल्व अनुक्रम में दो वाल्व को सक्रिय करने के लिए आवश्यक समय की गणना. चित्रा 3 में देखा, दो नलिका इनलेट पर बताया जा सकता है. यह कई नलिका को बढ़ाया, सभी चैनल प्रवेश करने के उद्देश्य से कर सकते हैं.

प्रतिनिधि परिणाम:

जब ठीक कैलिब्रेटेड, वाल्व खुला बार की गणना सही और ठीक से प्रवेश करने के उद्देश्य से नलिका के साथ, उपयोगकर्ता को देखने के लिए प्रवाह पंप निष्क्रिय (आंकड़ा 4) सक्षम होना चाहिए. तरल श का एक फटould वाल्व के बाहर आते हैं और इनलेट तक पहुँचने. के रूप में तरल इनलेट तक पहुँचता है, वहाँ चैनल में इनलेट ड्रॉप का एक पल पतन आउटलेट की ओर है. चैनल के भीतर तरल एक इनलेट बूंद के पतन के दौरान ही चाल. चैनल के अंदर पूरा द्रव आंदोलन ड्रॉप पतन के अंत में बंद हो जाता है, तात्कालिक द्रव रोकने के लिए प्रदान करने और अच्छी तरह से fluidic सीमाओं को परिभाषित (मामले में है कि उपयोगकर्ता एकाधिक तरल पदार्थ बह रहा है). ड्रॉप पतन की अवधि के इनलेट पोर्ट त्रिज्या और इनलेट [1] बूंद की मात्रा पर निर्भर करता है. हमारे प्रयोगात्मक सेटअप और डिजाइन में, Inlet ड्रॉप पतन कुछ मिसे के एक मामले में होता है.

चित्रा एक प्रवेश के साथ 1. PDMS microfluidic डिवाइस, छोड़ दिया, और एक आउटलेट है, है ना . कृपया यहाँ क्लिक करें संख्या 1 के एक बड़ा संस्करण देख.

चित्रा 2. जलाशय प्रणाली और वाल्व सेटअप. कृपया यहाँ क्लिक करें आंकड़ा 2 का एक बड़ा संस्करण देख.

चित्रा 3 दो वाल्व, दोनों एक microfluidic डिवाइस के एक एकल प्रवेश करने के उद्देश्य से. कृपया यहाँ क्लिक करें आंकड़ा 3 का एक बड़ा संस्करण देख.

चित्रा 4 इनलेट बूंद पतन के समय कदम (33 millisecond) एक वाल्व से तरल पदार्थ इंजेक्शन के बाद अनुक्रम . कृपया यहाँ क्लिक करें आंकड़ा 4 का एक बड़ा संस्करण देख.

Discussion

1. उच्च गति निष्क्रिय पंप, अगर आवृत्ति और प्रति पल्स की मात्रा का सही संयोजन (सही खुला समय के लिए कारण) चुना है के लिए, उपयोगकर्ता को देखना चाहिए कि क्या एक स्थिर ड्रॉप या इनलेट पर खोल और एक बहुत तेजी से प्रवाह चैनल के अंदर दर लगता है. यदि अतिप्रवाह होता है, खुले समय और / या आवृत्ति बहुत अधिक हैं.
2. / गति सतह तनाव बातचीत का पता लगाने के लिए, तो उपयोगकर्ता एक समय में एक नाड़ी पंप और इंट्रा - चैनल पर्यावरण निरीक्षण जबकि पल्स (समाप्त करने के लिए शुरू से) उत्पन्न हो रही है चाहिए. यह लेखकों द्वारा की सिफारिश की है फ्लोरोसेंट मोती का उपयोग करने के लिए अंतर चैनल के तरल पदार्थ के व्यवहार के एक सटीक चित्रण प्रदान. उपयोगकर्ता इनलेट में एक एक बूंद के पतन होने पर देखते हैं, चैनल के अंदर दुकान की ओर मोतियों के आंदोलन करना चाहिए. एक उच्च गति कैमरा का उपयोग, उपयोगकर्ता नोट कर सकते हैं कि मोती आगे बढ़ने (आउटलेट की ओर) एक निश्चित दूरी और फिर एक पूर्ण और अचानक रोकने के लिए आने से पहले एक छोटे backflow से ग्रस्त है. यदि इनलेट ड्रॉप अंतर चैनल के माध्यम के रूप में एक ही समय में मनाया जाता है, उपयोगकर्ता को नोट करना चाहिये कि मोतियों की छोटी backflow इनलेट बूंद के एक छोटे लेकिन अचानक पलटाव से मेल खाती है है. यह पता चलता है कि वहाँ / गति सतह तरल पदार्थ में तनाव रिश्ते निष्क्रिय किया जा रहा द्रव में मुख्य रूप से पंप, इनलेट पर दिया बूँदें मौजूद है. गति या तो गति वाल्व द्वारा इनलेट ड्रॉप और / या गति टूट ड्रॉप के द्वारा बनाई गई करने के लिए प्रदान किया है. बहरहाल, इस गति अंतर चैनल द्रव वेग में स्थानांतरित कर रहा है. गति और इसके निहितार्थ है कि भविष्य में और अधिक अध्ययन हो सकता है और कई संभावित अनुप्रयोगों हो सकता है कुछ है.
3. यदि नलिका एक बहुत उथले कोण पर inlets के उद्देश्य से कर रहे हैं, बूंदों की गति छोटी बूंद पतन घटना में विभिन्न परिवर्तनों के एक संख्या में परिणाम कर सकते हैं. उदाहरण के लिए, अगर रंगों तरल में उपयोग किया जाता है, उपयोगकर्ता इनलेट पर तरल के एक घूमता निरीक्षण और एक परिणाम के रूप में एकल डाई चैनल में पंप किया जा रहा है रंग के बजाय रंगों के मिश्रण देख सकते हैं, सुझाव है कि प्रवेश पर तरल पदार्थ है पतन के दौरान मिश्रित किया गया. कुछ मामलों में सही द्रव आदान - प्रदान हो रही इस समस्याग्रस्त हो सकता है, कर सकते हैं लेकिन अन्य अनुप्रयोगों में यह तरल पदार्थ के मिश्रण को बढ़ावा देने के लिए फायदेमंद साबित हो सकता है. नलिका के बहुत चरम उथले कोण, उच्च वेग की बूंदों के साथ संयुक्त के मामलों में, उपयोगकर्ता बूंदों इनलेट के बंद शेख़ी 'निरीक्षण, ड्रॉप की गति के रूप में भी महान हो जाता है इनलेट बूंद के साथ संगठित होना करने की अनुमति हो सकता है .
4. जब निष्क्रिय एक microfluidic डिवाइस में तरल पंप, द्रव वेग डिवाइस आयाम और तरल पदार्थ के गुण के रूप में के माध्यम से (4) समीकरण (1) में दिखाया के एक समारोह है. तरल पदार्थ की एक बूंद द्वारा प्रदान की दबाव inversely ड्रॉप त्रिज्या के लिए आनुपातिक है, यानी, एक बड़ा ड्रॉप त्रिज्या कम ड्राइविंग दबाव प्रदान करता है. यदि चैनल चौड़ाई और ऊंचाई एक दूसरे के साथ आनुपातिक बढ़ने, तो अधिक से अधिक इन आयामों हैं, अधिक से अधिक वेग किया जा सकता है. हालांकि, वहाँ एक बिंदु है जहां महान चैनल आयाम macrofluidic दुनिया जहां लामिना और अशांत प्रवाह की सीमा को पूरा करने में एक microfluidic डिवाइस ले आता है. रेनॉल्ड्स संख्या इन समीकरणों अब काम की है कि क्षेत्र में. तो बड़ा लामिना का प्रवाह, एक आयाम के क्षेत्र में प्रणाली रखने (चैनल चौड़ाई) हो जाते हैं जबकि अन्य लगातार सूक्ष्म पैमाने पर छोड़ दिया है (चैनल ऊंचाई) में कहीं कर सकते हैं. इनलेट पोर्ट के रूप में एक निरंतर छोड़ा जा सकता है या चैनल चौड़ाई के साथ पैमाने पर हो सकता है. मन में इन मान्यताओं के साथ, इनलेट चैनल चौड़ाई के साथ बंदरगाह तराजू अगर वहाँ एक बिंदु है जहां प्रवेश द्रव ड्रॉप द्वारा प्रदान की दबाव fluidic चैनल चौड़ाई में वृद्धि द्वारा प्रदान प्रतिरोध की तुलना में कम है आ जाएगा. जब इस बिंदु तक पहुँच जाता है, fluidic वेग में कमी देखा जाएगा. यदि इनलेट पोर्ट निरंतर छोड़ दिया है और चौड़ाई अधिक से अधिक किया जाता है, तो वेग बिंदु पर जो fluidic प्रतिरोध चैनल प्रवाह दर पार के अनुभागीय क्षेत्र में वृद्धि द्वारा प्रदान की लाभ कब्जे में कर लेंगे चौड़ाई में वृद्धि के साथ प्राप्त तक अधिक हो जाएगा. चैनल और Inlet बंदरगाह आयामों और तरल पदार्थ ड्रॉप की सतह तनाव के बीच एक नाजुक संतुलन है. एक चैनल के लिए सबसे बड़ी वेग जब चैनल ऊंचाई चैनल चौड़ाई के बराबर है हासिल किया जा सकता है, एक वर्ग पार के अनुभागीय क्षेत्र अर्थात्. एक वर्ग पार के अनुभागीय क्षेत्र आयाम है कि अधिकतम मात्रा प्रवाह की दर है, जबकि सतह संपर्क क्षेत्र है, यानी सबसे बड़ी fluidic कम से कम प्रतिरोध के साथ प्रवाह की दर कम है.
5. विभिन्न जैविक अनुप्रयोगों की संभावना विभिन्न microfluidic युक्ति डिजाइन की आवश्यकता है. निष्क्रिय पंप का लाभ यह है कि के रूप में लंबे समय के रूप में वहाँ एक Inlet और आउटलेट, निष्क्रिय पंप काम करेंगे. यह भी बहुत सुविधाजनक है कि यह अपने सब्सट्रेट करने के लिए बंधुआ हो microfluidic डिवाइस की आवश्यकता नहीं है. यह सब्सट्रेट के लगभग किसी भी प्रकार के साथ इस्तेमाल किया जा करने की अनुमति देता है. मानव त्रुटि या उच्च लागत से बचने के लिए, लेखकों LabVIEW (राष्ट्रीय भारतीय नौसेना पोत के साथ साथ ली कंपनी वीएचएस शुरू किट का उपयोग करें) truments. इस प्रणाली के उपयोगकर्ता बड़ा बहती है और प्रसव के समय को नियंत्रित करने के लिए, जबकि एक सटीक और स्वचालित द्रव वितरण पद्धति को सुनिश्चित करने के लिए अनुमति देता है. एकाधिक inlets और दुकानों को भी, प्रयोग किया जा सकता है, लेकिन प्रवाह की दिशा का नियंत्रण और अधिक इन स्थितियों में मुश्किल है.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Sylgard 184 Silicone elastometer base	Dow Corning	MSDS No.: 01064291
Sylgard 184 Silicone elastometer curing agent	Dow Corning	MSDS No.: 01064291
VHS Microdispensing Starting kit	The Lee Company	IKTX0322000A
Miniature Holders	Bioscience Tools	MH-2
LabVIEW	National Instruments		Control System
1.14mm I.D. tubing	Scientific Commodities Inc.	BB31695-PE/7
1.57mm I.D. tubing	Scientific Commodities Inc.	BB31695-PE/10
20 mL BD™ Luer-Lok Tip Syringe, non-sterile	BD Biosciences	301032
http://www.theleeco.com. http://www.biosciencetools.com/Catalog/mHolders.htm.