Name: تحليل خلط التجانس في جهاز ميكروفلويديك التي كتبها الميكروسكيل انعراجي تقنية (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-06-12T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 12 s
Description: اكتشف تقنية شليرن الميكروية لقياس تدرجات التركيز في الأجهزة الميكروفلويدية بدون تدخل. تستخدم هذه الطريقة مجهر هوفمان للتباين التعديلي مع حافة سكين لتحقيق تصوير دقيق للديناميكا السائلة.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

وأيد هذا العمل من قبل وزارة العلوم والتكنولوجيا في تايوان تحت منحة رقم 101-2221-E-002-064-MY3.

1. تصنيع جهاز ميكروفلويديك <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام برنامج تصميم الجرافيك (على سبيل المثال، أوتوكاد) لرسم الخطوط العريضة لT-متناهية. لT-متناهية، وقنوات تغذية هما 90 ميكرون واسع و 2،500 ميكرون طويلة، وقناة التقاء هو 180 ميكرون واسع و 3،000 ميكرون طويلة. ربط نهاية كل قناة لدائرة الفردية التي يبلغ قطرها 1100 ميكرون. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> علامة &quot;واضحة&quot; و &quot;الظلام&quot; لتعرض والمناطق التي تغطيها، على التوالي. لمقاومة للضوء سلبي (على سبيل المثال، SU-8)، على شكل T-متناهية هو &#39;واضح&#39; والمحيطة &quot;الظلام&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام مولد نمط الليزر مع الطول الموجي من 442 نانومتر، والحد الأدنى من حجم الميزة من 2 ميكرون لنقل نمط T-متناهية على الضوئية الرئيسية الكروم على الزجاج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام الضوئية الرئيسية، وهي الركيزة (على سبيل المثال، من جانب واحد مصقول رقاقة السيليكون)، ومقاومة للضوء الايبوكسي دائم (على سبيل المثال.، SU-8) لجعل العفن من خلال عملية الطباعة الحجرية القياسية. طبقة مقاومة للضوء هي 55.2 ميكرون سميكة. بشكل عام، يجب أن يكون سمك مقاومة للضوء أرق من عمق الترابط بين العدسة الشيئية 17-19. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام قالب ومادة شفافة مثل polydimethylsiloxane (PDMS) لافتعال T-20 متناهية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للاتصال فلويديك، استخدام أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ 2 مم في القطر الخارجي لكمة من خلال الثقوب الانحياز إلى أنماط دائرية على PDMS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> علاج أسطح PDMS وشريحة زجاجية مع البلازما الأكسجين في 60 W لمدة 30 ثانية. إرفاق PDMS إلى شريحة زجاجية. السطوح أكسدة من اثنين من المواد خلق رابطة قوية. وضع هيكل PDMS المستعبدين على طبق ساخن لمدة 5 دقائق في 120 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج أنابيب تفلون في ثقبا للاتصال فلويديك. </li></ol> 2. الإعداد التجريبية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بناء على نظام انعراجي الميكروسكيل من Hoffmaن تعديل النقيض المجهر عن طريق إزالة لوحة شق في طائرة الوصل الأمامية للمكثف واستبدال المغير مع حافة سكين في طائرة الوصل الخلفي من الهدف 5X 3. عمق الارتباط، الذي يعتمد على الفتحة العددية الهدف 17-19، ينبغي أن يكون كافيا لتغطية عمق كامل للجهاز ميكروفلويديك. واسودت سطح السكين التي أكسيد الألومنيوم انوديك للحد من انعكاس لها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تركيب كاميرا عالية السرعة إلى أنبوب ثلاثي العينيات المجهر عبر محول C-جبل. لديها كاميرا تواجه مسار بصري المجهر من خلال الحزمة الخائن. توصيل الكاميرا إلى جهاز كمبيوتر سطح المكتب عبر كابل إيثرنت. تعيين تصحيح غاما إلى 1 للكاميرا بحيث قراءات في تدرج الرمادي يتناسب مع الإنارة الإدخال. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على مصدر الضوء. من أجل تجنب الحرارة الزائدة، استخدام LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء) إضاءة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام برامج معالجة الصور (مثل &lt;/ م&gt; وظيفة imread في MATLAB) للحصول على القيم تدرج الرمادي من الصورة المكتسبة. إزالة السكين، وضبط الإضاءة، والفتحة والتعرض الوقت بحيث يكون متوسط ​​قراءات تدرج الرمادي من الصورة هو حوالي 10٪ أقل من القيمة القصوى. هذا يدل على شدة خلفية لقطع 0٪ ونستخدم قيمة 230 صورة 8 بت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أدخل السكين لمنع الضوء الساقط تماما. تسجيل متوسط ​​قراءات الرمادي من الصورة. هذا يدل على شدة خلفية لقطع 100٪ والقيمة هي حوالي 15 لصورة 8 بت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط الموقف من السكين مثل أن متوسط ​​قراءات تدرج الرمادي من الصورة المكتسبة تكمن في منتصف القيم 0٪ و 100٪ قطع. الآن يتم تعيين درجة من قطع إلى 50٪. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد اثنين من سوائل شفافة مع مؤشرات الانكسار معروف 21 التي هي غير قابلة للامتزاج تماما مع بعضها البعض كما في المكونات. لتقييم الاعتماد من دائرة الهجرة والجنسية الانكسارالسابقين على تركيز الخليط، والتحقق من الأدب 21 أو استخدام المعادلة جلادستون دايل 22. وإذا كان المنحنى غير الخطية على نطاق كامل، واختيار مكونات السوائل الأخرى. ثم، واختيار تركيبة معينة تحتها معامل الانكسار من الحل يختلف خطيا مع التركيز. على سبيل المثال، استخدم تمييع الإيثانول مائي مع جزء من كتلة 0.05 والمياه، والسوائل العمل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع T-متناهية على المسرح العينة. ترتيب T-متناهية حتى مع قناة موازية متموجة على حد السكين (الشكل 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد اثنين من الحقن متطابقة: شغل حقنة A مع وسائل العمل التي هي بمثابة السائل المرجعية (الماء)، وشغل حقنة B مع وسائل العمل الأخرى (تمييع الإيثانول مائي). حجم الحقنة يعتمد على المطلوب Q معدل تدفق ومواصفات ضخ حقنة: Q = πd 2 V / 4، حيث d هو القطر الداخلي للSYRإنجي وV هي سرعة المكبس. نبض تدفق عادة يمكن منعها عن طريق اختيار حقنة صغيرة لزيادة V 23. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع السائل مخرج من T-متناهية في كوب. تم إصلاح ضمان أنبوب مخرج تفلون على جدار الكأس ونهايته هو دون مستوى السائل في كوب من أجل تجنب الاهتزاز التي من شأنها أن تكون ناجمة عن قطرة breakoff. </li></ol> 3. معايرة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على الصور من اثنين من السوائل الاختلاط وصور المرجعية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في رينولدز عدد معين إعادة تعيين معدل تدفق مضخات المحاقن، ويتم احتساب س. س من س = μ (W + D) رد / 4ρ، حيث μ وρ هي اللزوجة والكثافة من وسائل العمل، وW وD هي عرض وعمق القناة التقاء T-متناهية، على التوالي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل مضخة واحدة مع حقنة ألف ومضخة أخرى مع سيخواتم B. الاتصال اثنين من مداخل من T-متناهية لحقنة ألف وحقنة B عبر تفلون أنابيب. بدء تشغيل مضخات حقنة لتقديم السوائل العمل في T-متناهية في متطابقة معدلات تدفق الصوت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الانتظار حتى يضع تدفق مستمر. يتم تعريف حالة تدفق مستمر من قبل ظهور نمط انعراجي ثابتة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام الكاميرا تسيطر برنامج لتسجيل والعشرين لقطة من خلط فلويديك في معدل إطارات من 30 إطارا في الثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وقف ضخ التي يتم تحميلها مع حقنة B. ضخ فقط السائل المرجعية (الماء) من خلال فتحة واحدة في قناة التقاء T-متناهية في معدل ثابت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الانتظار حتى يتم التوصل إلى حالة تدفق مستمر ولم يلاحظ نمط انعراجي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام الكاميرا التي تسيطر عليها البرنامج لأخذ صورة إشارة، عندما لا التجانس البصرية موجود في T-متناهية. تسجيل العشرين إطارات في معدل إطارات من 30 إطارا في الثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر 3.1.1 إلى 3.1.7 في مختلف رقم رينولدز: رد = 1و 5 و 10 و 20 و 50 بحيث لم يظهر هيكل تدفق المعقد في المنطقة التقاء T-24 متناهية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام برامج معالجة الصور لتقسيم الصورة المكتسبة I (ط، ي) من خلال صورة إشارة I 0 (ط، ي) 25، حيث i و j هي مؤشرات بكسل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توظف مجموعة CFD (ديناميات الموائع الحسابية) لمحاكاة خلط السوائل المخصصة في T-متناهية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بناء نموذج ثلاثي الأبعاد للهندسة T-متناهية. Discretize مجال التدفق في شبكات منظم. لزيادة دقة، وتوظيف شبكة الدقيقة في التقاء والمنطقة الوسطى من T-متناهية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين الخصائص الفيزيائية للسوائل وتهيئة الظروف الحدود إلى المجال التدفق. أثناء عملية حل، وتحديد معامل الانتشار تعتمد على التركيز من تركيز حصلت في الماضيالتكرار 26 من أجل استكمال تركيز المحلية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دراسة الحساسيات من النتائج المحسوبة عن طريق إجراء دراسة الشبكة (27). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لكل عقدة (خ ط، ص ط) على -plane س ص، توظيف CFD أداة مرحلة ما بعد المعالجة لأخذ متوسط ​​قيم الحقل التركيز عبر قناة عمق بحكم شبه منحرف: ث (خ ط، ذ ي) = {Σ ك [ث (خ ط، ذ ي، ض ك) + ث (خ ط، ذ ي، ض ك +1)] ∙ (ض ك +1 - ي ك) / 2} / D 28، حيث D هو عمق القناة. استخدام نظام يفرق المركزي لحساب derivaTIVE التركيز فيما يتعلق الاتجاه عبر الدفق: (∂ ث / ∂ ص) ط، ي = [ث (خ ط، ذ ي +1) - ث (خ ط، ذ ي -1)] / (ذ ي +1 - ذ ي -1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لكل من التدرجات الإيجابية والسلبية، واستخراج نسبة القيم تدرج الرمادي I / I 0 (تم الحصول عليها في 3.2) والتدرج من جزء من كتلة ∂ ث / ∂ ص (التي تم الحصول عليها في 3.4) في مواقع محددة مثل ص = 0 (محور، streamwise الاتجاه) أو مختلف خ معين (الاتجاه عبر تيار). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم النتائج وتحديد العلاقة بين I / I 0 و∂ ث / ∂ Y، I / I 0 </suب&gt; = C ∂ 1 ث / ∂ Y + C 2 (C 1 و 2 C هي الثوابت)، مع الانحدار الخطي. </li></ol> 4. الكميات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 3،1-3،2 لخلط في الجهاز ميكروفلويديك الهدف. يجب أن يكون عمق الجهاز ميكروفلويديك هدف مماثل أو قريب من ذلك من T-متناهية. إذا كان من المتوقع ظاهرة غير مستقرة، والحصول على مقطع فيديو (سلسلة من الصور) في الخطوة 3.1.4 بدلا من ذلك. يجب أن يكون ارتفاع معدل الإطار بما فيه الكفاية لحل ديناميكية تدفق العابرين بشكل واضح، في حين أن وقت التعرض يجب أن تكون مطابقة للقيمة المستخدمة في 2.4، 2.5، 3.1.4 و 3.1.7. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام العلاقة حصلت عليه في الخطوة 3.6 لتحويل نسبة من القيم تدرج الرمادي إلى التدرج من جزء الشامل في الجهاز ميكروفلويديك الهدف. </li></ol>

<ol><li>Merzkirch, W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMerzkirch%2C+W+%22Flow+Visualization%22">Flow Visualization</a>. , Academic Press. New York. (1974).</li>
<li>Settles, G. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSettles%2C+GS+%22Schlieren+and+Shadowgraph+Techniques%22">Schlieren and Shadowgraph Techniques</a>. , 2nd edn, Springer. New York. (2001).</li>
<li>Sun, C. -l, Hsiao, T. -h <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+analysis+of+microfluidic+mixing+using+microscale+schlieren+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Microfluidics+and+Nanofluidics%22%5BJournal%5D)">Quantitative analysis of microfluidic mixing using microscale schlieren technique.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 15 (2), 253-265 (2013).</li>
<li>Sun, C. -l, Sun, C. -Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effective+mixing+in+a+microfluidic+oscillator+using+an+impinging+jet+on+a+concave+surface%5BTitle%5D)+AND+%22Microsystem+Technologies%22%5BJournal%5D)">Effective mixing in a microfluidic oscillator using an impinging jet on a concave surface.</a> Microsystem Technologies. , (2011).</li>
<li>Strook, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chaotic+mixer+for+microchannels%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Chaotic mixer for microchannels.</a> Science. 295 (5555), 647-651 (2002).</li>
<li>Wheat, P. M., Posner, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+mixing+using+equilibrium+reactions%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+of+Fluids%22%5BJournal%5D)">Quantifying mixing using equilibrium reactions.</a> Physics of Fluids. 21 (3), 037101(2009).</li>
<li>Liu, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Passive+mixing+in+a+three-dimensional+serpentine+microchannel%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Microelectromechanical+Systems%22%5BJournal%5D)">Passive mixing in a three-dimensional serpentine microchannel.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 9 (2), 190-197 (2000).</li>
<li>Munson, M. S., Yager, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simple+quantitative+optical+method+for+monitoring+the+extent+of+mixing+applied+to+a+novel+microfluidic+mixer%5BTitle%5D)+AND+%22Analytica+Chimica+Acta%22%5BJournal%5D)">Simple quantitative optical method for monitoring the extent of mixing applied to a novel microfluidic mixer.</a> Analytica Chimica Acta. 507 (1), 63-71 (2004).</li>
<li>Bradfield, W. S., Sheppard, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microschlieren-a+technique+for+the+study+of+details+in+compressible+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Aero%2FSpace+Engineering%22%5BJournal%5D)">Microschlieren-a technique for the study of details in compressible flow.</a> Aero/Space Engineering. 5 (18), 37-56 (1959).</li>
<li>Scroggs, S. D., Settles, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+experimental+study+of+supersonic+microjets%5BTitle%5D)+AND+%22Experiments+in+Fluids%22%5BJournal%5D)">An experimental study of supersonic microjets.</a> Experiments in Fluids. 21, 401-409 (1996).</li>
<li>Phalnikar, K. A., Alvi, F. S., Shih, C. 31st AIAA Fluid Dynamics Conference & Exhibit. , Anaheim, California. (2001).</li>
<li>Phalnikar, K. A., Kumar, R., Alvi, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experiments+on+free+and+impinging+supersonic+microjets%5BTitle%5D)+AND+%22Experiments+in+Fluids%22%5BJournal%5D)">Experiments on free and impinging supersonic microjets.</a> Experiments in Fluids. 44 (5), 819-830 (2008).</li>
<li>Micro-schlieren characterization of a high momentum micro-fluidic actuator. Naughton, J. W., Bishop, D. S., Walrath, D. E., Lindberg, W. R. 22rd AIAA Aerodynamic Measurement Technology and Ground Testing Conference, St. Louis, MS, USA, , The American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA). (2002).</li>
<li>Chen, H. -M., Wu, H. -W., Lee, J. -N., Ting, C. -C. 23th National Conference of the Chinese Society of Mechanical Engineers. , YongKang, Tainan, Taiwan. (2006).</li>
<li>Davidson, G. P., Emmony, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+schlieren+probe+method+for+the+measurement+of+the+refractive+index+profile+of+a+shock+wave+in+a+fluid%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physics+E%3A+Scientific+Instruments%22%5BJournal%5D)">A schlieren probe method for the measurement of the refractive index profile of a shock wave in a fluid.</a> Journal of Physics E: Scientific Instruments. 13, 92-97 (1980).</li>
<li>Xie, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Schlieren+confocal+microscopy+for+phase-relief+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Schlieren confocal microscopy for phase-relief imaging.</a> Optics Letters. 39, 1238-1241 (2014).</li>
<li>Inoué, S., Spring, K. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aInou%C3%A9%2C+S+%22Video+Microscopy%3A+The+Fundamentals%22">Video Microscopy: The Fundamentals</a>. , 2nd edn, Plenum Press. New York. (1997).</li>
<li>Meinhart, C. D., Wereley, S. T., Gray, M. H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volume+illumination+for+two-dimensional+particle+image+velocimetry%5BTitle%5D)+AND+%22Measurement+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Volume illumination for two-dimensional particle image velocimetry.</a> Measurement Science and Technology. 11 (6), 809-814 (2000).</li>
<li>Olsen, M. G., Adrian, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Out-of-focus+effects+on+particle+image+visibility+and+correlation+in+microscopic+particle+image+velocimetry%5BTitle%5D)+AND+%22Experiments+in+Fluids%22%5BJournal%5D)">Out-of-focus effects on particle image visibility and correlation in microscopic particle image velocimetry.</a> Experiments in Fluids. 29 (1), S166-S174 (2000).</li>
<li>Friend, J., Yeo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+microfluidic+devices+using+polydimethylsiloxane%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">Fabrication of microfluidic devices using polydimethylsiloxane.</a> Biomicrofluidics. 4 (2), 026502(2010).</li>
<li>Wohlfarth, C. Landolt-Börnstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWohlfarth%2C+C+%22Optical+Constants%3A+Refractive+Indices+of+Pure+Liquids+and+Binary+Liquid+Mixtures+%28Supplement+to+III%2F38%29%22">Optical Constants: Refractive Indices of Pure Liquids and Binary Liquid Mixtures (Supplement to III/38)</a>. Lechner, M. D. 47, Springer. Berlin. (2008).</li>
<li>Heller, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remarks+on+refractive+index+mixture+roles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Remarks on refractive index mixture roles.</a> Journal of Physical Chemistry. 69 (4), 1123-1129 (1965).</li>
<li>Korczyk, P. M., Cybulski, O., Makulska, S., Garstecki, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+unsteadiness+of+the+rates+of+flow+on+the+dynamics+of+formation+of+droplets+in+microfluidic+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Effects of unsteadiness of the rates of flow on the dynamics of formation of droplets in microfluidic systems.</a> Lab on a Chip. 11 (1), 173-175 (2011).</li>
<li>Dreher, S., Engler, M., Kockmann, N., Woias, P. Theoretical and experimental investigations of convective micromixers and microreactors for chemical reactions. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDreher%2C+S+%22Micro+and+Macro+Mixing%3A+Analysis%2C+Simulation+and+Numerical+Calculation%22">Micro and Macro Mixing: Analysis, Simulation and Numerical Calculation</a>. Bockhorn, H., Mewes, D., Peukert, W., Warnecke, H. .-J. , Springer-Verlag. Berlin, Germany. (2010).</li>
<li>Huang, C. Y., Gregory, J. W., Sullivan, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Modified+schlieren+technique+for+micro+flow+visualization%5BTitle%5D)+AND+%22Measurement+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">A Modified schlieren technique for micro flow visualization.</a> Measurement Science & Technology. 18 (5), N32-N34 (2007).</li>
<li>Tyn, M. T., Calus, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+and+concentration+dependence+of+mutual+diffusion+coefficients+of+some+binary+liquid+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemicaland+Engineering+Data%22%5BJournal%5D)">Temperature and concentration dependence of mutual diffusion coefficients of some binary liquid systems.</a> Journal of Chemicaland Engineering Data. 20 (3), 310-316 (1975).</li>
<li>Celik, I. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Procedure+for+estimation+and+reporting+of+uncertainty+due+to+discretization+in+CFD+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Fluids+Engineering%22%5BJournal%5D)">Procedure for estimation and reporting of uncertainty due to discretization in CFD applications.</a> Journal of Fluids Engineering. 130 (7), 078001(2008).</li>
<li>Tasić, A. Ž, Djordjević, B. D., Grozdanić, D. K., Radojković, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+mixing+rules+in+predicting+refractive+indices+and+specific+refractivities+for+some+binary+liquid+mixtures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+and+Engineering+Data%22%5BJournal%5D)">Use of mixing rules in predicting refractive indices and specific refractivities for some binary liquid mixtures.</a> Journal of Chemical and Engineering Data. 37 (3), 310-313 (1992).</li>
<li>A comparison of coarse-resolution numerical simulation with experimental measurements of wind turbine aerodynamic performance. Hsiao, P. -J., Chen, S. -T., Hsiao, T. -H., Sun, C. -l 37th National Conference on Theoretical and Applied Mechanics & The 1st International Conference on Mechanics, , ScienceDirect. Hsinchu, Taiwan. (2013).</li>
<li>Sun, C. -l, Huang, C. -Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microscale+schlieren+visualization+of+near-bubble+mass+transport+during+boiling+of+2-propanol%2Fwater+mixtures+in+a+square+capillary%5BTitle%5D)+AND+%22Experiments+in+Fluids%22%5BJournal%5D)">Microscale schlieren visualization of near-bubble mass transport during boiling of 2-propanol/water mixtures in a square capillary.</a> Experiments in Fluids. 55 (7), 1778(2014).</li>
<li>Panigrahi, P. K., Muralidhar, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPanigrahi%2C+PK+%22Schlieren+and+Shadowgraph+Methods+in+Heat+and+Mass+Transfer%22">Schlieren and Shadowgraph Methods in Heat and Mass Transfer</a>. , Springer. New York. (2012).</li>
</ol>

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

لخلط فلويديك في جهاز ميكروفلويديك وتقنية الميكروسكيل انعراجي قادرة على قياس حجم تركيز التدرج من خلال قياس التغير في شدة الضوء. لأن مبدأ هذه التقنية تعتمد على الكشف عن اختلاف انتشار الضوء، والسوائل العمل والجهاز ميكروفلويديك يجب أن تكون شفافة للضوء الحادث. وبالإضافة إلى ذلك، فإن البروتوكول يتطلب وجود علاقة خطية بين معامل الانكسار من الحل وتكوينها بحيث تقييم أولي للسوائل العمل أمر ضروري. إلى جانب حل الإيثانول مائي أثبت هنا، يتم تطبيق تقنية الميكروسكيل انعراجي بنجاح لقياس ملوحة التدر...

خلط السوائل مسألة مهمة التي يتم العثور عليها في كثير من العمليات الصناعية والنظم البيولوجية. مع ظهور على microfluidics، والاختلاط في الميكروسكيل جلبت الكثير من الاهتمام بسبب تحديها في الهيمنة نشرها بين آليات النقل الجماعي. منذ تصميم التحقق من صحة الكمي micromixer فعالية المطلوبة، وقد وضعت عدة طرق قياس 5-7. ومع ذلك، فإن هيكل ثلاثي الأبعاد، التي توجد عادة في micromixers كفاءة 5، يتطلب تمثيل أكثر دقة من مجال التركيز الذي فشلت تقنيات القياس مشتركة لتحقيق ذلك. يرجع ذلك إلى الحد من زاوية 8 أو رد فعل حركية 6، يجوز للطرق المذكورة أعلاه يؤدي إلى نتائج مضللة لا تمثل بشكل صحيح للتجانس الخليط. للسوائل شفافة بصريا الاختلاط في بصريا المجهرية شفافة، تقنية انعراجي الميكروسكيل 3،9-14 </سوب&gt; يوفر بديلا جذابا لتحليل خلط التجانس. في الماضي، وقد تقنية انعراجي الميكروسكيل تستخدم في الغالب لتصور تدفق للانضغاط 13/09، 15 أو مرحلة الانحدار 16. الميكروسكيل فوائد تقنية انعراجي من كلا تخطيط البصرية بسيطة وحساسية عالية وتمكن ليس فقط التحقيق غير الغازية من ميزة التدفق التي تسبب اضطراب بصري ولكن هي مناسبة تماما للاستخدام في تقييم الاختلاط. في هذه الورقة، ونحن بناء النظام انعراجي الميكروسكيل عن طريق إدخال الحافة سكين في طائرة الوصل الخلفي للهدف المجهر، وصف إجراء المعايرة لتحقيق التحليل الكمي، والإبلاغ عن قياس التحقق من الصحة في مذبذب ميكروفلويديك 4. لتنفيذ القياسات، ويتم اختيار السوائل يعمل بشكل صحيح بحيث معامل الانكسار للسوائل مختلطة يختلف خطيا مع تكوينها، وسمك الجهاز ميكروفلويديك الهدف هو مطابق لفيالبريد المستخدمة في المعايرة. إلى جانب تركيز الأنواع، تقنية انعراجي الميكروسكيل يمكن تمديدها لقياس التدرج الكمية العددية الأخرى التي يرتبط خطيا إلى مؤشر الانكسار، مثل درجة الحرارة أو الملوحة.

<table><tbody><tr><td>الايبوكسي الدائم الايبوكسي السلبي مقاوم للضوء</td><td>MicroChem</td><td>SU-8 2150</td><td></td></tr><tr><td>جانب واحد مصقول رقاقة السيليكون</td><td>التكنولوجيا الخفيفة</td><td>S4W1PP5SABUP1</td><td>من النوع p ، القطر: 100 & plusmn ؛ 0.5 مم ، السماكة: 525 & plusmn ؛ 25 مم ، الاتجاه: (1 0 0)</td></tr> <tr><td>مضخة حقنة</td><td>kdحقنة علمية</td><td>kds210</td><td></td></tr><tr><td>، i. 10 مل</td><td>Terumo</td><td>SS-10L2138</td><td></td></tr><tr><td>مجهر تباين تعديل</td><td>هوفمان Leica Microsystems</td><td>DM IL LED</td><td></td></tr><tr><td>5X عدسة موضوعية</td><td>Leica Microsystems</td><td>N خطة</td><td>NA = 0.12</td></tr> مخصص <tr><td>لحافة السكين</td><td></td><td></td><td> كاميرا جزئية</td></tr><tr><td>مصنوعة ، i.</td><td>أدوات تصميم متكاملة</td> عالية السرعة <td>NX7-S1</td><td></td></tr><tr><td>محول C-mount HC 0.63x</td><td>Leica Microsystems</td><td>541537</td><td></td></tr><tr><td>برامج تشغيل الكاميرا</td><td>أدوات التصميم المتكاملة</td><td>MotionPro X Studio 2.02.01</td><td></td></tr><tr><td>بولي دي ميثيل سيلوكسان (PDMS)</td><td>طقم</td><td></td><td></td> المطاط الصناعي من السيليكون Dow Corning Sylgard-184</tr><tr><td>أنابيب تفلون ، <م > أي < / م > OD × معرف 1/16 بوصة. × 0.031 بوصة.</td><td>Supelco</td><td>58700-U</td><td></td></tr><tr><td>شريحة زجاجية</td><td>صغيرة ماتسونامي زجاج</td><td>S2215</td><td></td></tr><tr><td>صفيحة ساخنة</td><td>Yeong-Shin</td><td>HP-303DN</td><td></td></tr><tr><td>الماء المقطر ، i. HPLC الصف</td><td>جبال الألب الكيميائية</td><td></td><td></td></tr><tr><td>الكحول الإيثيلي ، i. الصف كاشف</td><td>Nihon Shiyaku كاشف</td><td>EA448652</td><td></td></tr><tr><td>معالجة الصور برنامج</td><td>Mathworks</td><td>MATLAB R2009a</td><td></td></tr> حزمة <tr><td>ديناميكيات الموائع الحسابية</td><td>مجموعة ESI</td><td>CFD-ACE + 2008</td><td></td></tr></tbody></table>

تحليل خلط التجانس في جهاز ميكروفلويديك التي كتبها الميكروسكيل انعراجي تقنية

Analyzing Mixing Inhomogeneity in a Microfluidic Device by Microscale Schlieren Technique

في هذه الورقة، ونحن نقدم استخدام تقنية انعراجي الميكروسكيل لقياس خلط التجانس في جهاز ميكروفلويديك. يتم إنشاء نظام انعراجي الميكروسكيل من هوفمان المجهر تعديل النقيض من ذلك، الذي يوفر سهولة الوصول إلى المستوى البؤري الخلفية للعدسة الهدف، عن طريق إزالة لوحة شق واستبدال المغير مع السكين. مبدأ عمل تقنية انعراجي الميكروسكيل يعتمد على الكشف عن انحراف الضوء الناجم عن اختلاف معامل الانكسار 1-3. ضوء نحيد إما يهرب أو عقبات بسبب السكين لإنتاج مشرق أو عصابة الظلام، على التوالي. إذا كان معامل الانكسار من خليط يختلف خطيا مع تكوينها، وتغير المحلي في شدة الضوء في الطائرة صورة يتناسب مع تركيز الانحدار الطبيعي أن المحور البصري. الصورة-انعراجي الصغير يعطي الإسقاط ثنائي الأبعاد للضوء بالانزعاج التي تنتجها التجانس ثلاثي الأبعاد. لإنجاز التحليل الكمي، وصفنا إجراء معايرة تمزج بين اثنين من السوائل في T-متناهية. نحن إجراء المحاكاة العددية للحصول على التدرج التركيز في T-متناهية الذي يرتبط بشكل وثيق مع الصورة-انعراجي الصغيرة المقابلة. وعلى سبيل المقارنة، يتم تأسيس العلاقة بين قراءات تدرج الرمادي من الصورة-انعراجي الصغيرة والتدرجات تركيز المعروضة في جهاز ميكروفلويديك. باستخدام هذه العلاقة، ونحن قادرون على تحليل التجانس خلط من المنتسبين صورة-انعراجي الدقيقة وإظهار قدرة تقنية انعراجي الميكروسكيل مع القياسات في مذبذب ميكروفلويديك 4. للسوائل شفافة بصريا، تقنية انعراجي الميكروسكيل هو أداة تشخيصية جذابة لتوفير المعلومات الميدانية كامل لحظية التي تحتفظ الميزات ثلاثية الأبعاد من عملية الخلط.

نسبة درجات الرمادي I / I 0 تحت رقم رينولدز مختلفة لكل من التدرجات الإيجابية والسلبية للجزء الشامل يظهر (الشكل 2) مع فرقة متناظرة الظهور في منتصف T-متناهية. في انخفاض عدد رينولدز، يتم توسيع الذيل من الفرقة انعراجي وغير واضحة نظرا لتشتت عبر واجهة الاختلاط. كما يزيد من عدد رينولدز، وطول نشر تقصير يؤدي إلى أضيق نطاق. في مواقع المصب مختلفة، وأشكال مختلفة من ΔI تغيير الكثافة / I 0 على طول اتجاه عبر تيار وصفت كميا...

هنا ، نصف إجراء يستخدم تقنية schlieren المجهرية لقياس عدم تجانس الخلط في جهاز الموائع الدقيقة. من خلال المعايرة ، يمكن اشتقاق توزيع تدرج التركيز من صورة micro-schlieren.

In this paper, we introduce the use of microscale schlieren technique to measure mixing inhomogeneity in a microfluidic device. The microscale schlieren ...

الهدف العام من هذا الإجراء هو قياس تدرج التركيز في جهاز ميكروفلويديك بطريقة غير جراحية باستخدام تقنية شلارين بمقياس ميكروي. ويتم تحقيق ذلك أولاً من خلال بناء نظام شلارين بمقياس ميكروي باستخدام مجهر هوفمان لتباين التعديل. قم بإزالة لوحة الشق من المكثف واستبدل المعدل الموجود في البؤرة الخلفية للعدسة الشيئية بشفرة حادة.تتمثل الخطوة الثانية في تركيب قناة دقيقة على شكل حرف T وبدء إجراء معايرة للخلط. قم بتصوير القناة T للحصول على صور مجهرية بتدرج رمادي. بعد ذلك، قارن الصور المجهرية مع محاكاة ديناميكا السوائل الحسابية.لإيجاد العلاقة بين التدرج الرمادي وتدرجات التركيز، تتمثل الخطوات النهائية في تحميل جهاز مائعات دقيقة مستهدف. يتم التقاط صورة "ميكرو شلاين" (micro schlein) لعملية الخلط واستخدام منحنى المعايرة لتحويل قيم التدرج الرمادي إلى تدرجات تركيز. وفي نهاية المطاف، تُستخدم تقنية "ميكرو شلاين" لإظهار تجانس الخلط كمياً في جهاز المائعات الدقيقة في الوقت الفعلي.تتمثل الميزة الرئيسية لهذه الطريقة مقارنة بالتقنيات الحالية مثل التصوير الفلوري أو الظلي، في أنها تتيح قياسات دقيقة وغير مستقرة لتدرج التركيز، مما يكشف عن عدم التجانس ثلاثي الأبعاد في جهاز الموائع الدقيقة. سيقوم بشرح هذا الإجراء الدكتور A، وهو خريج دكتوراه حديث من المختبر. تتمثل الخطوة الأولى في تحضير جهاز الموائع الدقيقة الذي سيتم استخدامه في التجربة.تم تصنيع جهاز القنوات الدقيقة هذا عن طريق صب مادة بولي ثنائي ميثيل سيلوكسان. يوضح المخطط التوضيحي للجهاز قنوات التغذية وقناة الالتقاء الخاصة به. وتتصل كل قناة بمنطقة دائرية ستكون هي موقع توصيل السوائل.لإجراء التجربة، قم بتثبيت جهاز مائعيات دقيقة على شريحة زجاجية وأدخل أنابيب تيفلون. ولإجراء توصيلات الموائع، ضع الجهاز جانباً. وأثناء التحضير للتجربة، قم ببناء نظام شلاين (schlein) بمقياس ميكروي باستخدام مجهر هوفمان لتباين التعديل.قم بتجهيز حافة سكين لوضعها في المسار البصري. هذه الحافة مصنعة خصيصاً للاستخدام في هذا النظام ومطلية باللون الأسود لتقليل الانعكاسية. أبقِ حافة السكين في متناول اليد وابدأ في تعديل دفق المجهر.أزِل صفيحة الشق الموجودة أمام المستوى البؤري للمكثف. بعد ذلك، أزِل المضمن من المستوى البؤري الخلفي للعدسة الشيئية 5x. أحضر حافة السكين وأدخلها مكان المضمن.لالتقاط الفيديو، استخدم كاميرا عالية السرعة مثبتة في الأنبوب ثلاثي المناظير للمجهر ومتصلة بجهاز كمبيوتر. قم بتشغيل مصدر الضوء وابدأ في إرسال فيديو بتدرج رمادي إلى الكمبيوتر. بعد ذلك، قم بالتقاط الصورة ومعالجتها.سجل صورة من تدفق الفيديو واستخدم برنامج معالجة الصور للحصول على قيمة التدرج الرمادي الخاصة بها. عُد إلى المجهر وقم بإزالة حافة السكين من جهاز الكمبيوتر. راقب قراءة متوسط التدرج الرمادي أثناء ضبط الإضاءة وفتحة العدسة.توقف عندما تكون قراءة التدرج الرمادي المتوسطة للصورة أقل بنسبة 10% تقريبًا من القيمة القصوى. تمثل هذه القيمة شدة الخلفية عند حد قطع 0%. الآن، أدخل حافة السكين لحجب الضوء الساقط تمامًا.عند جهاز الكمبيوتر. قم بتسجيل متوسط قراءة المقياس الرمادي للصورة. تمثل هذه القيمة شدة الخلفية لقطع بنسبة 100%.بعد ذلك، قم بضبط وضع حافة السكين بشكل تكراري مع مراقبة قراءة التدرج الرمادي المتوسطة للصور الملتقطة. توقف عندما تكون قراءة التدرج الرمادي المتوسطة للصورة في المنتصف بين قيمتي 0 و100%، وهذا يحدد درجة القطع عند 50%. الآن عد إلى المجهر لتركيب جهاز القناة الدقيقة T. ضع الجهاز على منصة العينات بحيث تكون القناة المتدفقة موازية لحافة السكين.اضبط التركيز بشكل تقريبي بمجرد وضع الجهاز في مكانه. جهز السوائل اللازمة للتجربة. اختر سائلين شفافين بمعاملات انكسار مختلفة تماماً عن بعضهما البعض.في هذا الفيديو، يُستخدم الماء كسائل مرجعي، ومحلول إيثانول مائي كالسائل الآخر لدراسة معامل الانكسار كدالة في التركيز. يتم اختيار الكسر الكتلي للإيثانول المائي بحيث يقع ضمن المنطقة الخطية. تستخدم هذه التجربة كسراً كتلياً قدره 0.05 لتوزيع السوائل.استخدم محقنتين متطابقتين، بحيث يتم ملء إحداهما بالماء، والأخرى بإيثانول مائي مخفف، مع توصيل المحقنتين بالقناة الدقيقة على شكل حرف T. استخدم أنابيب تيفلون (Teflon) لتوصيل كل من مدخلي القناة الدقيقة T بإحدى المحقنتين. قم بتجهيز مضختي محاقن لإيصال السوائل إلى مداخل القناة الدقيقة.قم بتعبئة إحدى المضخات بمحقنة السائل المرجعي. وقم بتعبئة المضخة الأخرى بمحقنة الإيثانول المخفف، مع وضع طرف أنبوب التدفق في وعاء وتثبيته على جدار الوعاء. ابدأ عملية المعايرة لتحديد رقم Reynolds عن طريق ضبط معدل تدفق مضخات المحاقن.قم بتشغيل مضخات السرنجة لضخ السوائل العاملة في آن واحد وبمعدل تدفق حجمي متماثل. استخدم الكاميرا لمراقبة القناة الدقيقة بدقة. اضبط التركيز وانتظر حتى يستقر التدفق الثابت، وهو ما يشار إليه بوجود خط تقسيم (SL) ونمط ثابتين.استخدم معدل إطارات يبلغ 30 إطارًا في الثانية لتسجيل 20 إطارًا لعملية الخلط المائعي. هذه الإطارات هي الصورة المقتناة. عند الانتهاء، جهّز المضخات للحصول على مجموعة أخرى من الإطارات.أوقف مضخة الحقنة الخاصة بالإيثانول المخفف واستمر في ضخ الماء عبر مدخل واحد. راقب التدفق وانتظر حتى يحدث تدفق مستقر بدون دوامات أو أنماط. سجل 20 إطاراً من الصور بمعدل 30 إطاراً في الثانية.تعتبر هذه الإطارات هي الصورة المرجعية. استمر بالتقاط صور للإيثانول والماء، ثم صور للماء فقط لكل رقم رينولدز مستهدف. عند جمع كافة البيانات، انتقل إلى الكمبيوتر للمتابعة في عملية المعايرة.استخدم برنامج معالجة الصور لتقسيم الصور المكتسبة على الصورة المرجعية لكل خطأ في رقم رينولدز. عينات الصور المكتسبة عندما يدخل الإيثانول المائي من القناة الموجودة في أعلى الصورة والقناة الموجودة في الأسفل؛ حيث يمنح التقسيم على الصورة المرجعية بيانات نسبة المقياس الرمادي عند مسافة معينة على طول التدفق. اختر نقاطًا في اتجاه التدفق المستعرض واستخرج نسبة المقياس الرمادي عند كل منها.كرر هذه العملية في نقاط عدة على طول المجرى، ثم ارسم البيانات للمقارنة. أجرِ محاكاة لديناميكيا الموائع الحسابية للتجربة. استخدم هذه المحاكاة لحساب مشتقة الكسر الكتلي بالنسبة للمشتقة العرضية للمجرى.بعد ذلك، استفد من العلاقة الخطية المتوقعة بين نسبة التدرج الرمادي والمشتقة باستخدام الانحدار الخطي. ولإيجاد خط الانحدار بعد المعايرة، استخدم تقنية micro schlein لدراسة جهاز مستهدف. أولاً، افصل وأزل جهاز القناة الدقيقة T من منصة العينة.استبدلها بجهاز ميكروفلويديك مستهدف بعمق متساوٍ تقريباً. قم بتوصيل الجهاز بالماء ومحلول الإيثانول المائي، مع ضبط الكاميرا لتسجيل تدفق الماء والإيثانول المخفف بمعدلات تدفق حجمية متساوية على جهاز الكمبيوتر. انتظر حتى يستقر التدفق، ثم سجل 20 إطاراً للصورة المكتسبة.بعد ذلك، أوقف مضخة السرنجة الخاصة بالإيثانول المائي وقم بضخ الماء فقط في الجهاز الموائع الدقيقة المستهدف. عُد إلى الكمبيوتر للحصول على الصورة المرجعية. تظهر نسبة التدرج الرمادي تحت أرقام رينولدز المختلفة لتدرجات الكسر الكتلي الموجبة والسالبة حزمة تظهر في منتصف القناة الموائعية الدقيقة على شكل T عند رقم رينولدز منخفض.يظهر ذيل حزمة Schlein متسعاً وغير واضح نتيجة التشتت عبر واجهة الخلط. ومع زيادة رقم رينولدز، يقل طول الانتشار، مما يؤدي إلى تضيق الحزمة. في هذا الفيديو، استُخدمت العلاقة الخطية المكتشفة بين نسبة التدرج الرمادي ومشتقة الكسر الكتلي لرصد الطبيعة التذبذبية للتدفق في مذبذب مائع مجهري عند رقم رينولدز قدره 250.بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يتكون لديك فهم جيد لكيفية تنفيذ تقنية الطبقات ذات المقياس الميكروي لتقدير تدرجات التركيز كمياً في جهاز مائعات ميكروية.

analyzing-mixing-inhomogeneity-microfluidic-device-microscale

Research

JoVE Journal

Bioengineering

الهندسة الحيوية

ويمكن استخدام أجهزة ميكروفلويديك لتصور العمليات الطبيعية المعقدة في الوقت الحقيقي ، وعلى المستويات المادية المناسبة. قمنا بتطوير جهاز بسيط ميكروفلويديك الذي يحاكي السمات الرئيسية من وسائل الإعلام التي يسهل اختراقها لدراسة النمو الطبيعي ونقل البكتيريا الموجودة في باطن الأرض.

نافذة على المجهري : نظم ميكروفلويديك بسيطة لدراسة النقل في وسائل الإعلام الميكروبية المسامية

في هذا العمل نفسر تصنيع واستخدام خلاط ميكروفلويديك قادرة على خلط نوعين من الحلول في ميكروثانية 8 ~. علينا أن نبرهن أيضا استخدام هذه الخلاطات مع كشف التحليل الطيفي باستخدام مضان الأشعة فوق البنفسجية ومضان نقل الطاقة الرنين (الحنق).

ميكروفلويديك الخلاطات لدراسة طي البروتين

نقدم طريقة بسيطة لإنتاج أجهزة ميكروفلويديك قادرة على تطبيق شروط دينامية مماثلة لسلالات متميزة متعددة، دون الحاجة إلى غرفة نظيفة أو الطباعة الحجرية الناعمة.

جهاز ميكروفلويديك لدراسة سلالات متميزة متعددة

المصدر: شيدويلر، د.، وآخرون. دمج الأجهزة السائلة مع المجهر وقياس التدفق الخلوي لدراسة نقل الميكروبات في الأوساط المسامية عبر المستويات المكانية. J. Vis. Exp. (2020).يوضح هذا الفيديو استخدام جهاز ميكروفلويديك لقياس حركة البكتيريا من خلال مصفوفة مسامية مكونة من أعمدة مرتبة عشوائيا. يتم إدخال بكتيريا معلمة بالفلورية إلى الجهاز، ويتم تصويرها عبر المجهر أثناء تحركها عبر المصفوفة المسامية إلى قناة المراقبة، ويتم تحليلها لتوليد منحنى اختراق (BTC).

تقييم حركة البكتيريا باستخدام جهاز ميكروفلويديك

في هذا الفيديو وصفنا الأول إجراءات تصنيع وتشغيل سطح الموجة الصوتية (SAW) جهاز معاكس الصوتية. نحن ثم إثبات وجود الإعداد التجريبية التي تسمح لكلا التصور تدفق النوعي والتحليل الكمي من التدفقات المعقدة داخل الجهاز ضخ SAW.

تصنيع وتشغيل والتصور التدفق في سطح الموجة الصوتية يحركها الموائع الدقيقة الصوتية معاكس

التشخيص الدم رحلات الفضاء تحتاج الابتكار. وقد نشرت عدة مظاهرات توضح على متن الطائرة، وانخفاض الجاذبية تكنولوجيا صحة التشخيص. نحن هنا نقدم وسيلة لبناء وتشغيل مكافئ تلاعب رحلة تجريبية لنموذج أولي نقطة من الرعاية تصميم التدفق الخلوي، مع مكونات واستراتيجيات الإعداد للتكيف مع الاجهزة الأخرى.

انخفاض الجاذبية المظاهرات الأجهزة البيئة في نموذج المنمنمة تدفق عداد الكريات ورفيق ميكروفلويديك تقنية خلط

يصف هذا البروتوكول بنية نظام لإجراء عمليات فصل الجسيمات الآلية ذات الحجم الصغير (0.15-1.5 مل) باستخدام جهاز الموائع الدقيقة، ويناقش طرقا لتحسين أداء الجهاز المضاد للسوائل الصوتية وتشغيله.

A منصة ميكروفلويديك لتجهيز الدقة الصغيرة الحجم عينة واستخدامها لحجم الجسيمات البيولوجية منفصلة مع Microdevice الصوتية

نبدي بتصنيع واستخدام جهاز موائع جزيئية يمكن متعددة الجسيمات تتبع القياسات ميكرورهيولوجي دراسة آثار التحولات المرحلة المتكررة في هذه المسألة لينة انسيابية.

الجمع بين ميكروفلويديكس وميكرورهيولوجي لتحديد خصائص انسيابية لينة المسألة أثناء التحولات المرحلة المتكررة

تتوفر طرق عدة لتلفيق القنوات الأقسام مستطيل غير مضمن في أجهزة موائع جزيئية بولي دايمثيل سيلوكسان. معظمهم من إشراك صناعة متعددة الخطوات والمحاذاة واسعة النطاق. في هذه الورقة، ويقال نهج خطوة واحدة لاختلاق القنوات موائع جزيئية للمقاطع العرضية هندسية مختلفة من بولي دايمثيل سيلوكسان النقش الرطب متسلسلة.

النهج خطوة واحدة إلى اختﻻق بولي دايمثيل سيلوكسان موائع جزيئية القنوات الأقسام الهندسية المختلفة بعمليات الحفر الرطب متسلسلة

يوضح هذا البروتوكول بالتفصيل تصميم وتصنيع جهاز ميكروفيليديك مناسب للتحقيق في ميكانيكا البوليمرات الأنابيب الدقيقة. يتيح توليف التصنيع الدقيق والتحكم الآلي في التدفق وتقنيات النمذجة الحسابية نظاما مرنا مناسبا بشكل مثالي لاستكشاف الهيكل الخلوي الخلوي في المختبر.

تطوير نهج قائم على الموائع الدقيقة للتحقيق في ميكانيكا البوليمرات الدقيقة

اكتشف تقنية شليرن الميكروية لقياس تدرجات التركيز في الأجهزة الميكروفلويدية بدون تدخل. تستخدم هذه الطريقة مجهر هوفمان للتباين التعديلي مع حافة سكين لتحقيق تصوير دقيق للديناميكا السائلة.

تحليل خلط التجانس في جهاز ميكروفلويديك التي كتبها الميكروسكيل انعراجي تقنية

استكشف المزيد من الفيديوهات