تم وصف بروتوكول تصنيع وتشغيل أجهزة إزالة الرطوبة الميدانية (Field-DW) ، بالإضافة إلى الدراسات الأولية لتأثيرات المجالات الكهربائية على محتويات القطرات.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
الاستفادة من انخفاض التفاعل الرذاذ على سطح لتحسين نقل Bioanalytes في علم الموائع الدقيق الرقمي
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
الموائع الدقيقة الرقمية (DMF) ، وهي تقنية لمعالجة القطرات ، هي بديل واعد لتطوير منصات "المختبر على الشريحة". في كثير من الأحيان ، تعتمد حركة القطرات على ترطيب السطح ، المرتبط مباشرة بتطبيق المجال الكهربائي. ومع ذلك ، فإن التفاعلات السطحية تجعل الحركة تعتمد على محتويات القطرات ، مما يحد من اتساع تطبيقات التقنية.
تم تقديم بعض البدائل لتقليل هذا الاعتماد. ومع ذلك ، فإنهم يعتمدون على إضافة أنواع كيميائية إضافية إلى القطرة أو محيطها ، والتي يمكن أن تتفاعل مع شقوق القطيرات. لمواجهة هذا التحدي ، طورت مجموعتنا مؤخرا أجهزة Field-DW للسماح بنقل الخلايا والبروتينات في DMF ، دون إضافات إضافية.
هنا، يتم توفير بروتوكول تصنيع الجهاز وتشغيله، بما في ذلك الواجهة الإلكترونية للتحكم في الحركة. نواصل أيضا الدراسات مع الأجهزة ، مما يدل على أنه يمكن أيضا نقل الكائنات الحية النموذجية متعددة الخلايا والكبيرة نسبيا ، ويمكن القول إنها لا تتأثر بالمجالات الكهربائية المطلوبة لتشغيل الجهاز.
المقدمة
التصغير من الأجهزة التي تعمل مع السوائل له أهمية قصوى لتطوير منصات "مختبر على رقاقة". في هذا الاتجاه، وقد شهدت خلال العقدين الماضيين تقدما كبيرا في مجال على microfluidics، مع مجموعة متنوعة من التطبيقات. 1-5 المتناقضة مع نقل السوائل في القنوات المغلقة (قناة على microfluidics)، DMF تعالج قطرات على صفائف من الأقطاب الكهربائية. واحدة من مزايا أكثر جاذبية من هذه التقنية هو عدم وجود أجزاء متحركة لنقل السوائل، وتوقف الحركة على الفور عن طريق إيقاف الإشارات الكهربائية.
ومع ذلك، حركة قطرات تعتمد على محتويات قطرة، وبالتأكيد خاصية غير مرغوب فيها للمنصة العالمية....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
ملاحظة: في الإجراءات الموضحة أدناه، يجب دائما أن يتبع إرشادات السلامة في المختبرات. أهمية خاصة هو السلامة عند التعامل مع الجهد العالي (> 500 V) ومناولة المواد الكيميائية.
1. طلاء من الركيزة التوصيلية مع شمعة السخام
- قطع معدن النحاس في مستطيل (75 × 43 مم، 0.5 مم). تنظيف كل الركيزة النحاس عن طريق الغمر في النحاس منمش لمدة 30 ثانية، ويغسل بماء الصنبور لمدة 20 ثانية، وجافة مع ورقة.
ملاحظة: في حالة استخدام أسلوب 1 أدناه، تغيير أبعاد 75 × 25 ملم لتناسب الجهاز.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
سابقا، وقد استخدمنا الأجهزة الميدانية DW للسماح للحركة من البروتينات في DMF. على وجه الخصوص، قطرات مع ألبومين المصل البقري (BSA) يمكن نقل بتركيز أعلى 2000 مرة من المبلغ عنها سابقا من قبل مؤلفين آخرين (بدون إضافات). ويعزى ذلك إلى انخفاض التفاعل بين قطرة والسطحية، ويبين الشكل 4 قطرات تحتوي الموسومة fluorescently-BSA (انظر فريري وآخرون (9) لمزيد من المعلومات حول التجارب). الصورة الأولى على اليسار تظهر قطرات يجلس على سطح المغلفة السخام. وا.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
الخطوة الأكثر أهمية من البروتوكول هو حماية طبقة السناج، ويرتبط مباشرة مع نجاح في تحريك قطرات. تعدين طبقة السناج (أسلوب 1 أعلاه) يتيح ما يقرب من 100٪ من نجاح تلفيق. ومع ذلك، الحد الأقصى للوقت العملية حوالي 10 دقيقة. ربما، والكسور قطرات ترطيب والسخام من خلال ثقوب في طبقة معدنية. طلاء طبقة السناج مع السائل المفلورة هو أسهل وأسرع بديل، وتتطلب الحد الأدنى من الموارد، ولكن 40-50٪ فقط من ركائز العمل ملفقة (20 دقيقة كحد أقصى) - والطلاء ليست موحدة. في الواقع، فإن طبقة السناج هشة للغاية، ول.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
شكر وتقدير
نشكر مؤسسة ليندباك للدعم المالي، والدكتور الكسندر سيدورنكو وإلزا تشو لإجراء مناقشات مثمرة والمساعدة التقنية، والبروفيسور روبرت سميث للحصول على المساعدة مع C. المقايسات ايليجانس.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| شمعة | أي شمعة البارافين | ||
| نظام الاخرق | Denton Vacuum, Moorestown, NJ | Sputter coater Desk V HP مجهزة بهدف الاتحاد الافريقي. | |
| 1-dodecanethiol | Sigma-Aldrich | 471364 | |
| تفلون | دوبونت | AF-1600 | |
| Fluorinert FC-40 | Sigma-Aldrich | F9755 | سائل مفلور: قم بإعداد راتنج Teflon-AF في Fluorinert FC-40 ، 1: 100 (w / w) ، لإنشاء طلاء كاره للماء. |
| برامج التصميم الجرافيكي -Adobe Illustrator | Adobe Systems | يمكن استخدام برامج أخرى أيضا. | |
| صفح نحاسي | Dupont | LF9110 | |
| طابعة ليزر | زيروكس | فيزر 6360 أو ما شابه | تحقق من التوافق مع "الأسود الغني" أو "التسجيل الأسود" (انظر النص). |
| Copper Etchant | Transene | CE-100 | |
| Perfluoroalkoxy (PFA) | McMaster-Carr | 84955K22 | |
| Breadboard | Allied Electronics | 70012450 أو ما شابه | كبير بما يكفي للسماح بتجميع 10 سائقين. |
| لوحة الدوائر العالمية | Allied | Electronics 70219535 أو ما شابه | |
| ذلك | Allied Electronics | 5145154-8 أو ما شابه | |
| ذلك لوحة التحكم وبرنامج التحكم (برنامج LabView) National | Instruments | NI-6229 أو ما شابه | |
| ذلك من مضخم الجهد العالي | Trek | PZD700 | |
| المكثفات C و C1 ، 100 nF ، 60 V | Allied ؛ | 8817183 | |
| الترانزستور T ، NPN | Allied ؛ | 9350289 | |
| الصمام الثنائي D, 1N4007 | Allied | 2660007 | |
| Relay | حلف | 8862527 | |
| نظام التصور | Edmund Optics | VZM 200i أو تكبير النظام المماثل | 24X &# 8211 ؛ 96X. يتم دمجه مع Hitachi KP-D20B 1/2 في كاميرا CCD الملونة. |
| مسجل | Sony | GV-D1000 NTSC أو ما شابه | ذلك يتم توصيله بالكاميرا بواسطة كابل S-video. |
| المحاكاة | COMSOL Multiphysics | V. 4.4 |
المراجع
- Fair, R. B. Digital microfluidics: is a true lab-on-a-chip possible. Microfluid Nanofluid. 3 (3), 245-281 (2007).
- Gupta, S., Alargova, R. G., Kilpatrick, P. K., Velev, O. D. On-Chip Dielectrophoretic Coassembly of Live Cells and Particles into Responsive Biomater....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
