Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Damlacık Mikroakiskan için renkli Floresan Algılama Optik Elyaf kullanma

11.5K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/54010

⸱

5 Mayıs 2016

 ,  , 

Bu makalede

Özet

Damlacık mikroakışkanlarında çok renkli floresan algılama, tipik olarak hacimli ve karmaşık epifloresan mikroskobu tabanlı algılama sistemlerini içerir. Burada, tek bir fotodetektör tarafından toplanan çok renkli verileri geçici olarak kodlamak için bir dizi optik fiber kullanan kompakt ve modüler çok renkli bir algılama şemasını açıklıyoruz.

Özet

Floresan deneyleri, parlak sinyalleri ve hızlı zaman tepkileri nedeniyle damlacık mikroakışkanlarında kullanılan en yaygın okumalardır. Multipleks deneyleri, enzim evrimi ve moleküler biyoloji ile geliştirilmiş hücre sınıflandırması gibi uygulamalar, iki veya daha fazla floresan renginin tespit edilmesini gerektirir. Boş alan lazerlerini epifloresan mikroskoplara bağlayan standart çok renkli algılama sistemleri hantal, pahalı ve bakımı zordur. Bu yazıda, optik fiberlere bağlı lazerlerle bir mikroakışkan kanalın heyecan verici ayrık bölgeleri ile çok renkli algılama gerçekleştirmek için bir şema açıklıyoruz. Yayılan ışık, tek bir fotodetektöre bağlı bir optik fiber tarafından toplanır. Uyarılma farklı uzamsal konumlarda meydana geldiğinden, yayılan ışığın kimliği zamansal bir kayma olarak kodlanabilir ve daha karmaşık ışık filtreleme şemalarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Sistem, dört benzersiz boya kombinasyonu içeren damlacık popülasyonlarını tespit etmek ve nanomolar altı floresein konsantrasyonlarını tespit etmek için kullanılmıştır.

Giriş

Damlacık Mikroakiskan bir taşıyıcı yağ 1 içinde süspansiyon haline sulu damlacıkların çok sayıda deney bölümlere yüksek verimli biyoloji için bir platform sağlar. Damlacıklar tek bir hücre analizi 2, dijital polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) 3 gibi çeşitli uygulamalarda kullanılan ve evrim 4 enzim edilmiştir. Parlak sinyaller ve hızlı zaman yanıtı kilohertz oranlarında alt nanoliter damlacık hacimleri tespit uyumlu olarak Floresan tahlilleri, damlacık Mikroakiskan için algılama standart modu bulunmaktadır. Birçok uygulama, aynı anda en az iki renk için floresans algılama gerektirir. Örneğin, bizim laboratuar yaygın bir tahl....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. SU8 Ana Fabrikasyon

  1. tasarım yazılımı kullanarak üç katmanlı imalat için mikroakışkan yapıları tasarlamak ve 10 mikron çözünürlükte devre kartı film üzerine bir satıcı tarafından basılan tasarımları var. Cihaz tasarımı detayları ekli referans 6'da verilmiştir ve kanal geometrileri, Şekil 1 'de gösterilmiştir. Katmanlar, her imalat tabaka 8'den özellikleri yan yana koymak yardımcı hizalama işaretleri içermelidir.
  2. spin kaplayıcı bir ön temizliği 3 inç çaplı silisyum gofret yerleştirin ve aynasının bunu tutturmak için vakum açın. 80 um bir tabaka kalınlığına sağlayan 1,750 rpm'de daha sonra, 3....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Optik fiberlerin yerleştirilmesi için izin veren bir PDMS cihazın imalatı değişen yükseklik (Şekil 1) kanalları oluşturmak için çok adımlı bir fotolitografi prosedürü gerektirir. İlk olarak, SU-8 80 um boyunda tabaka silikon yonga üzerine bükülmüş ve akışkan geometrisini oluşturmak için bir maske kullanılarak şekillendirilmiştir. Sonraki, SU-8 ek 40 mikron katman gofret üzerine bükülmüş ve 120 mikron boyunda lazer fiber ekleme kanalları oluşturacak özellikleri oluşturmak.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Fiber optik algılama akışkan kanal ile ilgili olarak, optik fiberlerin hizalanmasını gerektirir. Bizim cihaz çok tabakalı fotolitografiyle imal kılavuz kanalları kullandığından, birbirlerine göre olan maske yerleştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Fiber kılavuz kanallar sıvı kanala çok yakın ise, sıvı sızması için bir potansiyel var; kılavuz kanallar çok uzakta bulunan ya da hizadan ise, algılama fiber tarafından toplanan floresan sinyali önemli ölçüde azalabilir. Tam hizalama fotoğraf desen sırasında birlikte bulunduğu.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

Bu çalışma, 84389.01.44908 numaralı DARPA hibesi, bir NSF KARİYER ödülü (DBI-1253293), bir NIH keşif/gelişimsel araştırma hibesi (CA195709) ve NIH Yeni Yenilikçi Ödülleri (HD080351, DP2-AR068129-01) ve UCSF kaynak tahsis programından bir New Directions hibesi ile desteklenmiştir.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Fotoğraf maskeleriCadArt Servcies
3" silikon gofretler, P tipi, bakire test sınıfıÜniversite Gofretleri447
SU-8 3035MicrochemY311074
SU-8 2050MicrochemY111072
Sylgard 184 silikon elastomer kitiKrayden4019862
1 ml şırıngaBD
10 ml şırıngaBD309604
27 gaugue iğnesiBD305109
PE 2 polietilen boruScientific Commodities, Inc.B31695-PE/2
Novec 7500Fisher Scientific98-0212-2928-5Yaygın olarak HFE 7500
İyonik Krytox Yüzey AktifMadde olarak bilinir Ref #10'da sentez talimatları
Dekstran konjuge kaskad mavi boyaYaşam TeknolojileriD-1976
Floresein sodyum tuzuSigma28803
Dörtlü bant geçiren filtreSemrockFF01-446/510/581/703-25
PMTThorlabsPMM02
Fiber bağlantı noktasıThorlabsPAFA-X-4-A
lens tüpüThorlabsSM1L05
200 & # 956 ile yama kablosu; M Çekirdek / 225 μ 105 & # 956 ile Thorlabs Özel Yama kablosu, bir soyulmuş uç ve bir FC / PC konektörü ile m kaplama fiber
M Çekirdek / 125 μ bir soyulmuş uçlu ve bir FC/PC konektörlü m kaplama fiber optikThorlabsCustom
125 & # 956; m elyaf sıyırma aletiThorlabsT08S13
225 & # 956; m fiber sıyırma aletiThorlabsT10S13
lazer fiber adaptörüOptoEngineFC / PC Adaptörü
50 <'de 405 nm CW lazer; mWOptoEngineMDL-III-405CNI lazerler için
473 nm CW lazer 50  mWOptoMotorMLL-FN-473-50
309628 optik; distribütör

Kaynaklar

  1. Teh, S. Y., Lin, R., Hung, L. H., Lee, A. P. Droplet microfluidics. Lab Chip. 8, 198-220 (2008).
  2. 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).
  3. Hindson, ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Çok Renkli TespitLazer UyarmaFotodedektör SistemiMikroakışkan ÇipFiber BağlantıFloresein TespitiHidrofobik Kanallar