מספר שיטות זמינות עבור הזיוף של ערוצי סעיפים מלבני מוטמע במכשירים microfluidic polydimethylsiloxane. רובם לערב רב שלבי הייצור ויישור נרחב. בנייר זה, גישה חד-שלבית הוא דיווח עבור בדיית microfluidic ערוצים של חתכי רוחב גיאומטריות שונות על ידי איכול רטוב רציפים polydimethylsiloxane.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הגישה של צעד אחד בדיית Polydimethylsiloxane Microfluidic אפיקי מקטעים גיאומטריים שונים בתהליכים רציפים איכול רטוב
במאמר זה
סיכום
תקציר
Polydimethylsiloxane (PDMS) חומרים מנוצלים באופן משמעותי כדי לבדות microfluidic התקנים באמצעות טכניקות דפוס משוכפל ליתוגרפיה רך. עיצובים פריסה מותאמת אישית ערוץ נחוצים עבור פונקציות ספציפיות וביצועים משולבת של microfluidic התקנים ביישומים רבים ביו כימיים (למשל, תרבית תאים biosensing, סינתזה, טיפול בנוזלים). בשל אופיו של שהמודעות גישות באמצעות סיליקון עם שכבות photoresist בדוגמת מאת פוטוליתוגרפיה בתור תבניות בסיס, הערוצים microfluidic יש בדרך כלל קבוע חתכי רוחב של צורות מלבניות עם גבהים זהים. בדרך כלל, ערוצי עם גבהים או מקטעים גיאומטריים שונים מרובים מיועדים בעל פונקציות מסוים וכדי לבצע ביישומים microfluidic שונים (למשל, hydrophoresis משמש לצורך מיון החלקיקים, זורם רציפה על הפרדת תאי דם6,7,8,9). לכן, כמות גדולה של מאמץ הפך לבניית ערוצים עם מקטעים שונים דרך שלבים מרובים גישות כמו פוטוליתוגרפיה באמצעות מספר שכבות photoresist והרכבה של PDMS שונים דק גליונות. ובכל זאת, גישות מרובות-צעד כזה כרוך בדרך כלל הליכים מייגע ומכשור נרחב. יתר על כן, המכשירים מפוברק עלולים שלא לפעול באופן עקבי, המידע מהניסוי הביא עשויה להיות בלתי צפוי. כאן, גישה חד-שלבית מפותחת על הזיוף פשוטה של microfluidic ערוצים עם חתכי רוחב גיאומטריות שונות באמצעות תהליכי רציפים איכול רטוב PDMS, אשר מציגה את etchant לתוך ערוצי הפריסות בשכבה יחידה המתוכנן מוטבע בחומרים PDMS. בהשוואה לשיטות הקיימות לייצור PDMS microfluidic לערוצי בגיאומטריות שונות, הגישה מפותחות בשלב אחד יכול באופן משמעותי לפשט את התהליך כדי לבדות ערוצים עם מקטעים מלבני או בגבהים שונים. כתוצאה מכך, הטכניקה היא דרך בניית ערוצי microfluidic מורכבים, אשר מספק פתרון ייצור לקידום מערכות חדשניות microfluidic.
מבוא
טכניקות Microfluidic יש לב נמשך במהלך העשורים האחרונים בגלל יתרונם מהותי עבור מגוון רחב של מחקר ביו-רפואי ויישומים. קיימות מספר אפשרויות בחומרים לבניית microfluidic צ'יפס בימינו, כגון פולימרים, קרמיקה וחומרים סיליקון. לפי מיטב ידיעתנו, בין החומרים microfluidic, PDMS היא האחת הנפוצה ביותר בשל תכונותיו גשמי המתאים עבור מיקרופלואידיקה מחקר ויישומים שונים, כולל שלה compatibilities אופטי וביולוגית עם חלקיקים, נוזלים, ואת היצורים החיים קטן מאוד1,2,3,4,5. יתר על כן, השטח כימית, מבנה תכונות מכניות של חומרים PDMS יכ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. ייצור של Microfluidic התקנים עם שכבה אחת ערוץ פריסות
הערה: במאמר זה, ליתוגרפיה רך שיטה3 הוא מאומץ עבור בדיית microfluidic התקנים עשוי מחומרים PDMS, כדי להדגים כיצד לייצר ערוצי עם מקטעים שונים.
-
יצירה של בסיס ליציקות שכבה PDMS עם תכונות טופולוגיה מעוצב
- עיצוב ערוץ פריסות בשכבה PDMS עבור יחיד התחריט או חריטה ברצף.
- סקיצה התכונות הפוך טופולוגיה של השכבה PDMS מעוצב בעזרת תוכנת ציור בעזרת מחשב.
- להעביר את הקובץ סקיצה למתקן פוטוליתוגרפיה להשיג photomask בדוגמת עם התכונות טופולוגיה הפוכה דיוק גבוהה אחת מהפריסות ערוץ מודפס על שקיפות24. ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
לאחרונה, מספר רב של מחקרים נעשו על הזיוף של microfluidic התקנים עם ערוצי סעיפים שונים על ידי משוכפל ליתוגרפיה שהמודעות13,14,15 ו- PDMS תצריב טכניקות17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22. עם זאת, עדיין קיימות מג.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
במהלך העשורים האחרונים, הציע מיקרופלואידיקה מבטיח אמצעי שבאמצעותו ניתן פלטפורמות ניסיוני למחקר ביורפואי כימיכאלים נבנה באופן שיטתי1,2,3,4, 5. הפלטפורמות גם הציגו את היכולות שלהם לחקור תאיים מספר vivo בתוך בתנאים פיזיולוגיים microenvironment via במבחנה תא מחקרים6,7,
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
המחברים יש ריהצהל.
תודות
המחברים לאשר בתודה את התמיכה סיפקו מאת נבחרת הבריאות מחקר מוסדות (NHRI) בטייוואן תחת חדשני מחקר גרנט (IRG) (EX106-10523EI), את טייוואן משרד המדע והטכנולוגיה (ביותר 104-2218-E-032-004, 104 - 2221 - E-001-015-MY3, 105-2221-E-001-002-MY2, 105-2221-E-032-006, 106-2221-E-032-018-MY2), ופרס האקדמיה Sinica הקריירה פיתוח. המחברים רוצה להודות הנג-Hua Hsu להגהת כתב היד.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 1-מתיל-2-פירולידינון | טדיה, פיירפילד, OH | ME-1962 | NMP |
| 10 מ"ל מזרק | בקטון-דיקינסון, פרנקלין לייקס, ניו ג'רזי | 302151 | |
| צלחת פטרי 150 מ"מ | Dogger Science | DP-43151 | |
| 1H, 1H, 2H, 2H- Perfluorooctyltrichlorosilane | Alfa Aesar, Ward Hill, MA | L16606 | 97% סילאן |
| 4 אינץ' סיליקון בובה רקיק | וולמי טכני, טאויואן, טייוואן-אצטון | ||
| ECHO כימיקלים, מיאולי, טייוואן | AH3102-000000-72EC | ||
| AG יישור מסכת חשיפה כפולה | M& R Nano Technology, טאויואן, טייוואן | AG500-4D-D-V-S-H | |
| ביופסיה אגרוף | Miltex, פליינסבורו, ניו ג'רזי | 33-31 | |
| מחט קהה | Jensen Global, סנטה ברברה, קליפורניה | מד 16 | |
| תחרוט תחמוצת חוצץ | ECHO כימיקלים, מיאולי, טייוואן | PH3101-000000-72EC | |
| Desicattor | A-VAC Industries, אנהיים, קליפורניה | 35.10001.01 | |
| פלואורסצאין נתרן מי מלח | סיגמא-אולדריץ' ושות', סנט לואיס, מיזורי | F6300 | |
| ImageJ | המכונים הלאומיים לבריאות, בת'סדה, MD | גרסה 1.51 | תוכנית עיבוד הדמיה |
| מיקרוסקופ פלואורסצנטי הפוך | Leica Microsystems, Wetzlar, גרמניה | DMI 6000 B | |
| איזופרופיל אלכוהול (IPA) | ECHO Chemical, Miaoli, טייוואן | CMOS112-00000-72EC | |
| חבילת יישומים של Leica | Leica Microsystems GmbH | LAS X | |
| MATLAB | MathWorks, Natick, MA | R2015b | תכנות להערכת MR |
| תנור כנסים מכני | ThermoFisher Scientific, Waltham, MA | Lindberg Blue M MO1450C | |
| מערכת טיפול פלזמה | Nordson MARCH, Concord CA | PX-250 | טיפול משטח פלזמה חמצן |
| Polydimehtylsiloxane (PDMS) | דאו קורנינג, מידלנד, MI | SYLGARD 184 | |
| צינורות פוליאתילן | בקטון-דיקינסון ושות', ספארקס, MD | 427446 | PE 205, 10'Spin |
| Coater | ELS Technology, Hsinchu, טייוואן | ELS 306MA | |
| טון שלילי Photoresist | MicroChem, Westborough, MA | SU-8 2050 | |
| מפתח Photoresist בטון שלילי | MicroChem, Westborough, MA | Y020100 | SU-8 מפתח |
| נוצת להב כירורגית | , אוסקה, יפן | 5005093 | PDMS משאבת מזרק חיתוך |
| Chemyx, יוסטון, טקסס | Fusion 400 | ||
| Tetra-n-butylammonium פלואוריד (TBAF) | אלפא אזר, וורד היל, MA | A10588 |
מקורות
- Tung, Y. -C., et al. Optofluidic Detection for Cellular Phenotyping. Lab on a Chip. 12, 3552-3565 (2012).
- Lu, Y., Yang, L., Wei, W., Shi, Q. Microchip-based Single-cell Functional Proteomics for Biomedical Applications. Lab on a Chip. 17, 1250-1263 (201....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
