Многоцветное флуоресцентное детектирование в капельной микрофлюидике обычно включает в себя громоздкие и сложные системы детектирования на основе эпифлуоресцентного микроскопа. Здесь мы опишем компактную и модульную схему многоцветного обнаружения, которая использует массив оптических волокон для временного кодирования многоцветных данных, собранных одним фотодетектором.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Многоцветная флуоресценция обнаружения для дроплета Microfluidics Использование оптических волокон
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Флуоресцентные анализы являются наиболее распространенными показаниями, используемыми в капельной микрофлюидике из-за их ярких сигналов и быстрой временной реакции. Такие приложения, как мультиплексные анализы, эволюция ферментов и сортировка клеток с помощью молекулярной биологии, требуют обнаружения двух или более цветов флуоресценции. Стандартные многоцветные системы детектирования, которые связывают лазеры в свободном пространстве с эпифлуоресцентными микроскопами, громоздки, дороги и сложны в обслуживании. В данной работе мы описываем схему многоцветного детектирования путем возбуждения дискретных областей микрофлюидного канала с помощью лазеров, сопряженных с оптическими волокнами. Излучаемый свет собирается оптическим волокном, соединенным с одним фотодетектором. Поскольку возбуждение происходит в разных пространственных местах, идентичность излучаемого света может быть закодирована как временной сдвиг, что устраняет необходимость в более сложных схемах фильтрации света. Система использовалась для обнаружения популяций капель, содержащих четыре уникальные комбинации красителей, и для обнаружения субнаномолярных концентраций флуоресцеина.
Введение
Капельные микрофлюидики обеспечивают платформу для высокой пропускной способности биологии путем compartmentalizing экспериментов в большом количестве водных капелек , взвешенных в носителе масла 1. Капельки использовались для применения в качестве различных как одного клеточного анализа 2, цифровой полимеразной цепной реакции (ПЦР) 3, и фермент эволюции 4. Флуоресцентные анализы стандартный режим обнаружения для микрофлюидики капель, так как их яркие сигналы и быстрого времени отклика совместимы с определением объемов капельные суб-nanoliter по ставкам килогерц. Многие приложения требуют обнаружения флуоресценции в течение....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. SU8 Мастер изготовления
- Конструкция Микрожидкостных структуры для изготовления трехслойного с помощью разработки программного обеспечения и имеют конструкции напечатанные поставщика на печатной плате пленки с разрешением 10 мкм. Детали конструкции прибора приведены в прилагаемой ссылке 6 и геометрические формы каналов показаны на рисунке 1. Слои должны включать меток выравнивания , чтобы помочь расстанавливать функции от каждого изготовления слоя 8.
- Поместите предварительно очищенную 3 дюйма диаметром кремниевой пластины на спин для нанесения покрытий и включите вакуум, чтобы прикрепить ее к патроне. Нане....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Изготовление устройства PDMS , который позволяет для вставки оптических волокон требуется многоэтапную процедуру фотолитографии для создания каналов различной высоты (рисунок 1). Во-первых, высокий слой SU-8 80 мкм формуют на кремниевой подложке и с рисунком, используя маску, чтобы создать геометрию обработки жидкости. Далее, еще 40 мкм слой SU-8 вращают на пластину, и с рисунком, используя вторую маску, чтобы создать функции, которые будут формировать высокие лазерные в.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Обнаружение Оптоволоконный требует выравнивания оптических волокон относительно каналов для текучей среды. Поскольку наше устройство использует каналы программы передач изготавливаемых с многослойным фотолитографии, размещение масок по отношению друг к другу имеет большое значение. Если волоконный каналы расположены слишком близко к каналу жидкости, существует возможность утечки жидкости; если направляющие каналы расположены слишком далеко или криво, сигнал флуоресценции, собранные волокна обнаружения может быть значите.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторам нечего раскрывать.
Благодарности
Эта работа была поддержана грантом DARPA номер 84389.01.44908, премией NSF CAREER (DBI-1253293), грантом NIH на исследования/исследования в области развития (CA195709) и премией NIH New Innovator Awards (HD080351, DP2-AR068129-01), а также грантом New Directions от программы распределения ресурсов UCSF.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Фотошаблоны | CadArt Servcies | ||
| 3" силиконовые пластины, тип P, первичный тестовый класс | University Wafers | 447 | |
| SU-8 3035 | Microchem | Y311074 | |
| SU-8 2050 | Microchem | Y111072 | |
| Sylgard 184 набор силиконовых эластомеров | Krayden | 4019862 | |
| 1 мл шприцы | BD | ||
| шприцы 10 мл | BD | 309604 | |
| 27 игл Гоге | BD | 305109 | |
| PE 2 полиэтиленовые трубки | Scientific Commodities, Inc. | B31695-PE/2 | |
| Novec 7500 | Fisher Scientific | 98-0212-2928-5 | Широко известен как HFE 7500 |
| ионного криптокса поверхностно-активного вещества | в ссылке #10 | ||
| Декстран-сопряженный каскадный синий краситель | Life Technologies | D-1976 | |
| Флуоресцеиновая натриевая соль | Sigma | 28803 | |
| Четырехполосовой фильтр | Semrock | FF01-446/510/581/703-25 | |
| PMT | Thorlabs | PMM02 | |
| Оптоволоконный порт | Thorlabs | PAFA-X-4-A | |
| Трубка для линз | Thorlabs | SM1L05 | |
| Патч-кабель с 200 μ м сердечник / 225 μ m облицовка оптического волокна с одним зачищенным концом и одним разъемом FC/PC | Thorlabs | Custom | |
| Patch cable с 105 μ м ядро / 125 μ m облицовка оптическое волокно с одним зачищенным концом и одним разъемом FC/PC | Thorlabs | Custom | |
| 125 μ m инструмент для зачистки волокна | Thorlabs | T08S13 | |
| 225 μ m инструмент для снятия изоляции волокна | Thorlabs | T10S13 | |
| лазерный волоконный адаптер | OptoEngine | FC/PC адаптер | |
| 405 нм CW лазер на 50 mW | OptoEngine | MDL-III-405 | Распределитель для CNI лазеров |
| 473 нм непрерывного лазера на 50 | Оптодвигатель | mW MLL-FN-473-50 |
Ссылки
- Teh, S. Y., Lin, R., Hung, L. H., Lee, A. P. Droplet microfluidics. Lab Chip. 8, 198-220 (2008).
- Mazutis, L., Gilbert, J., Ung, W. L., Weitz, D. A., Griffiths, A. D., Heyman, J. A. Single-cell analysis and sorting using droplet-based microfluidics. Nat Protocol. 8 (5), 870-891 (2013).
- Hindson, ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
