قناة موائع جزيئية إعادة التشكيل مع سيديوالس ديسكريتيزيد Pin

الهدف العام من هذا الإجراء هو تصنيع جهاز ميكروفلويدي قابل لإعادة التكوين بجدران جانبية مصنوعة من مجموعة من المسامير. الميزة الرئيسية لهذا الجهاز الموائع الدقيقة هي قدرته على التعامل مع الجسم الذي يصعب تدفقه والوضع الذي قد يكون غير معروف في مرحلة تصميم القناة. بشكل عام ، سيكافح الأفراد الجدد في هذه الطريقة لحفر دبابيس صغيرة في أشكال عظام.

العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية حيث يصعب تعلم تجميع العديد من أجزاء الموائع الدقيقة وتركيبها على القاعدة من البروتوكول المكتوب فقط. هذه الصورة لجهاز الموائع الدقيقة المكتمل مع قناة قابلة لإعادة التكوين. هنا ، يوجد الجزء القابل لإعادة التكوين على طول الجزء العلوي من الصورة.

يكشف تخطيط العرض المنفجر عن بعض مكوناته الرئيسية. على وجه الخصوص ، لاحظ القناة المصغرة والدبابيس المستخدمة لإعادة تكوينها. كخطوة أولى ، قم بحفر المسامير.

ابدأ بدبابيس من الفولاذ المقاوم للصدأ منزوعة الشحوم بسمك 0.3 ملم على شكل حرف L بأطوال مختلفة. جهز أربعة ملليلتر من حمض النيتريك بنسبة 10٪ ، واغمر المسامير فيه. ثم ضع الوعاء في فرن 65 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.

بعد استرداد المسامير ، انقلها بالملاقط واحدة تلو الأخرى إلى وعاء من الماء منزوع الأيونات. بعد ذلك ، صوتنة لهم في الماء لمدة خمس دقائق. عند الانتهاء ، جففها بمنشفة ورقية.

جهز 0.5 مل من عامل تحرير العفن ، واغمر المسامير فيه. بعد ساعتين ، ضع المسامير في ماء منزوع الأيونات وصوتنها لمدة خمس دقائق. الاستمرار يتطلب طبق نقش.

طبق النقش مصنوع من الزجاج ولاصق السيليكون. ابدأ عملية النقش عن طريق الاستغناء عن لاصق السيليكون لنهايات الدبوس على الطبق. ضع المسامير بحيث يتم غمر الأطراف الموجودة على نهاياتها المستقيمة في المادة اللاصقة.

هذا هو الطبق بعد أن تكون جميع المسامير في مكانها وجاهزة للخطوة التالية. انقل طبق النقش إلى جهاز تخمير مرطب ساخن إلى 38 درجة مئوية ، وانتظر طوال الليل لمعالجة المادة اللاصقة. عندما يصبح جاهزا ، ضع طبق النقش مع دبابيس على لوح تسخين 65 درجة مئوية.

صب 0.8 مل من حمض النقش على المنطقة المكشوفة من المسامير. بعد 10 دقائق ، انقل الحمض إلى دورق باستخدام ماصة دقيقة. ثم أضف المزيد من حمض النقش إلى الطبق لتكرار خطوة الحفر.

بعد الحفر ، تأكد من أن عرض المنطقة المحفورة يبلغ حوالي 0.2 ملم. إذا كان الأمر كذلك ، فقم بإدخال خمسة ملليلتر من محلول بيكربونات الصوديوم على طبق النقش لتحييد الحمض المتبقي. بعد ذلك ، استخدم زوجا من الملقط لإزالة المسامير عن طريق السحب طوليا.

ابدأ بقالب ملفق. كما هو الحال في هذا التخطيطي ، فإن القالب مخصص لجهاز بجدار جانبي ثابت ومساحة للدبابيس. قم بإنشاء القالب على شريحة زجاجية باستخدام الطباعة الحجرية.

ضع الشريحة المحضرة في قاع طبق بلاستيكي. الآن ، صب البوليمر المسبق من PDMS على القالب بسمك ثلاثة ملليمترات. ضع الطبق في مجفف الفراغ لمدة 10 دقائق.

بعد ذلك ، انقله إلى فرن على حرارة 65 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة. والنتيجة هي لوح معالج جزئيا. استخدم مشرطا لإزالة اللوح للخطوات التالية.

ضع اللوح في فرن على حرارة 120 درجة مئوية لمدة ساعة لعلاجه بالكامل. الآن ، اعمل مع البلاطة المعالجة بالكامل. سيكون لها حواف غير منتظمة على طول نمط المبدأ التوجيهي.

استخدم مشرطا لتقليم الحواف غير المنتظمة بدقة ونظافت. انتبه بشكل خاص للسطح لفتحات إدخال الدبوس لإنشاء أفضل جهاز. ثقب الثقوب لمدخل / مخرج الغرفة الرئيسية وفي أي مكان آخر باستخدام لكمات الخزعة.

الآن ، قم بتصنيع مجموعة microchannel. سخني محلول التنظيف إلى 60 درجة مئوية ، واحصل على غطاء زجاجي رقم أربعة. يبلغ قياس الغطاء الزجاجي 10 ملم × 20 ملم.

اغمر الغطاء في المحلول لمدة 10 دقائق. ضع زجاج الغطاء المغسول والمجفف وبلاطة PDMS على القطب السفلي لآلة طلاء الرش. توليد بلازما فراغ الهواء لمدة 30 ثانية.

قم بربط العنصر الذي تم استرداده بحيث تتم محاذاة الحواف وتكون ميزات القناة مرئية من خلال الغطاء الزجاجي. استخدم وعاءا معقما لنقل الطبقات المترابطة إلى غطاء رقائقي لتعقيمها. عند الانتهاء ، أدخل المسامير في الفتحة.

يجب أن تكون المسامير المجاورة بأطوال مختلفة. تشكل المسامير الجدار الجانبي الآخر للغرفة الصغيرة. استمر في العمل في غطاء المحرك الصفيحي.

للخطوات التالية ، ضع قاعدة جاهزة للجهاز. تحضير حشو الفجوة عن طريق تجانس خليط من الفازلين الأبيض ومسحوق البولي تترافلورو إيثيلين. يسكب المزيج المتجانس في حقنة موزع ، وأدخل المكبس.

ادفع المكبس لملء طرف المحقنة. ثم ، قم بإرفاق إبرة ، وادفع المكبس حتى تمتلئ الإبرة. قم بإعداد حقنة ثانية بمادة لاصقة من السيليكون بطريقة مماثلة ، وقم بتوصيل كل منها بموزع هوائي.

الآن ، قم بتوزيع لاصق السيليكون على القاعدة. ضعه على طول أحد الجيوب. ثم ضع غطاء زجاجي رقم أربعة على الجيب ، واضغط عليه بقوة لربطه.

بعد ذلك ، قم بتوزيع لاصق السيليكون على طول الفتحتين الخارجيتين للقاعدة عن طريق رسم أجزاء بعمق حوالي ملليمتر واحد. على طول فتحة أخرى في المنتصف ، قم بتوزيع حشو الفجوة في جزء بعمق ملليمتر واحد. ضع المزيد من المادة اللاصقة على حافة الجيب الآخر.

ضع مجموعة microchannel على الجيب ، واضغط عليها بقوة. مرة أخرى ، ضع حشو الفجوة في الفتحة على طول منتصف القاعدة. اتبع ذلك بوضع مادة لاصقة على الفتحات المجاورة.

دع الجهاز يقف ليوم واحد في غطاء المحرك المعقم. بعد المعالجة ، في الغطاء الرقائقي ، حرك كل دبوس حتى ملليمتر واحد على طول المسامير المجاورة لتحريرها من الحاجز المرن. قم بإعداد اختبار مضان للتسرب عن طريق تخفيف صبغة الفلورسنت الخضراء في الماء المؤين.

بعد ذلك ، افتح القناة المصغرة للحصول على عرض ثابت طوال الوقت. استخدم ماصة دقيقة لنقل الصبغة إلى منفذ طرفي واحد من القناة الدقيقة ، واملأها بالمحلول. في طبق بلاستيكي كبير ، ضع قطعتين من الورق الماص مبلل بالماء منزوع الأيونات والجهاز بالداخل.

احتضان الطبق في 5٪ ثاني أكسيد الكربون لمدة 24 ساعة على الأقل عند 37 درجة مئوية. اعرض الجهاز الذي تم استرداده باستخدام مجهر فلوري مقلوب ، وسجل الصور. استخدمها للتأكد من عدم وجود تسرب حول المسامير.

هذه الصور لعينة متسربة وغير متسربة. اختبار آخر يتضمن بذر الخلايا. افتح القناة الدقيقة لإنشاء قناة مستقيمة بعرض 400 ميكرون مع الجدار الجانبي مسطح قدر الإمكان في جميع الأنحاء.

أضف تعليق الخلية إلى منفذ طرفي واحد لملء القناة. حدد موقع المسامير التي تحدد الجدار الجانبي للمنطقة لبدء زراعة الخلايا ، وأغلقها لإحاطة الخلايا في المنطقة. بدءا من المنطقة ، أغلق جميع المسامير لطرد الخلايا في القناة.

بعد شفط التعليق من المنافذ الطرفية ، أضف متوسطا. ضع الجهاز في وعاء بلاستيكي به ورق مبلل ماص. احتضنها لمدة لا تقل عن 24 ساعة.

ابحث عن الخلايا التي تتكون من حوالي 10 خلايا في المنطقة المغلقة. ثم اسحب الدبوس ببطء لتوسيع منطقة الثقافة. هذه الصور لخلايا COS-7 المزروعة في قناة صغيرة قابلة لإعادة التكوين.

على مدار تسعة أيام ، تم توسيع منطقة استزراع القنوات الدقيقة. تسمح البيانات التي تم جمعها برسم عدد الخلايا والكثافة كوظائف للوقت. النقاط الزرقاء وملاءمة المنحنى لعدد الخلايا.

الرموز الحمراء والنوبات هي للكثافة. بالنسبة للكثافة ، تشير الأسهم الرأسية إلى توسع منطقة زراعة الخلايا في يومين وخمسة وستة أيام. يتم حساب الكثافات لنفس مناطق الاستزراع.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية بناء جدار جانبي خال من التسرب لقناة موائع دقيقة من دبابيس صغيرة. بمجرد إتقانها ، يمكن إجراء هذه التقنية في أسبوع واحد إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم القيام بكل خطوة من خطوات البروتوكول بعناية ودقة.

لا تنس أن العمل مع حمض قوي يمكن أن يكون خطيرا للغاية ، ويجب دائما اتخاذ الاحتياطات مثل تحضير كمية كافية من عامل التحييد. باتباع هذه الإجراءات ، يمكن إدخال خلايا أخرى بها سوائل من أجل إنشاء مزارع خلايا أكثر تعقيدا.