生物医学微流体折射率匹配器件的研制

该协议描述了微流控器件从 MY133-V2000 制造, 以消除由于微通道结构与水溶液之间的折射率不匹配而经常出现在微中的工件。该协议使用丙烯酸的持有人压缩封装的设备, 提高附着力的化学和机械。

该方法通过实现微通道结构和通道内的水性介质之间的折射率匹配，帮助解决将显微镜与微流体相结合的重要挑战。该技术的主要优点是它与通常用于制造微流体设备的制造方法兼容。我们方法的另一个关键优势是用于密封由低粘附力材料制成的微通道的方法，这是折射率良好的聚合物中的常见问题。

这种方法的视觉演示至关重要，因为密封通道的步骤可能很难正确完成。例如，在夹紧过程中储液槽畅通无阻非常重要。按照文本方案中的说明，从制备聚二甲基硅氧烷或 PDMS 阴性开始此过程。

然后，用 400 微升 MY-133-V-2000 填充 PDMS 负片。底片必须略微过度填充。将填充好的 MY-133-V-2000 PDMS 负片放入真空室中 2 小时，以去除任何气泡。

从真空室中取出 MY-133-V-2000 后，将载玻片压在略微溢出的负极顶部，以形成 MY-133-V-2000 的平面并防止氧气抑制聚合。接下来，将 MY-133-V-2000 插入 400 瓦的紫外线烘箱中。将紫外线辐射设置为最大强度的 50%，持续 300 秒以固化微通道。

这是每平方厘米约 4.5 焦耳的功率，大约是制造商推荐的最小固化力的两倍。按照文本协议中的说明切割亚克力后，在亚克力的边缘滴上两个小滴，然后使用一次性工具均匀涂抹胶水。将玻璃基板放在亚克力上，利用玻璃的重量让胶水干燥，将其固定到位。

使用外置活塞式移液器用 100 微升 PDMS 涂布暴露的玻璃。然后，将基层插入真空旋涂机中，以 1500 RPM 的速度用大约 10 微米厚的 PDMS 薄膜均匀地涂覆玻璃，持续两分钟。从旋涂机上取下基层，小心擦去用丙酮和纸巾涂覆丙烯酸的任何多余 PDMS。

小心不要打扰未固化的 PDMS。现在，将带有 PDMS 的基层放入 65 摄氏度的烤箱中烘烤 2 小时以固化 PDMS。将 1 毫升 PDMS 移液到载玻片上，然后使用另一张载玻片均匀涂抹 PDMS，直到它开始从侧面渗出。

在 150 摄氏度的热板上固化 10 分钟。将固化的 PDMS 切割成与 MY-133-V-2000 设备尺寸相同的矩形。然后，使用亚克力的中间层作为模具，为储液罐打孔，并在 PDMS 上切出一个方形观察窗，制成 PDMS 垫圈。

现在，从紫外线烘箱中取出固化的 MY-133-V-2000，从负片上去除通道，将其放在平坦的基材上，通道面朝上。从 65 度烘箱中取出含有固化 PDMS 的基层，并将其放在基材上。然后，将带有 MY-133-V-2000 通道和基层的基材放入氧气等离子清洗剂中。

将真空压力设置为 200 毫托，并将射频水平设置为高。继续对通道和玻璃基板进行表面处理 30 秒。当等离子清洗机打开时，氧气等离子体应发出蓝色光。

30 秒后，从等离子清洁器中取出微通道和基层。使用镊子，立即将 MY-133-V-2000 通道面朝下放入基层亚克力的矩形切口中，使其接触 PDMS。现在，将 PDMS 垫圈放在 MY-133-V-2000 设备的顶部，将垫圈上的孔与设备中的储液罐对齐。

这种 PDMS 垫片的使用至关重要，因为 PDMS 比 MY-133-V-2000 更具弹性，因此可以承受更大的压缩。这允许力从亚克力传递到微通道，而不会破坏玻璃。此时，将未完成的器件放在工作台上方的凸起平台上，为器件组装提供夹紧表面。

然后，使用注射器提取 3 毫升丙烯酸水泥。在基层顶部分配足够的丙烯酸水泥以提供薄涂层。使涂层尽可能均匀，不要让材料渗入通道。

现在，将中间层亚克力片放在基础层亚克力的顶部。确保孔与 MY-133-V-2000 通道的储液槽对齐。将中间层尽可能紧地夹在基层上并保持两分钟，同时水泥变硬以将亚克力片粘合在一起。

确保在此步骤中储液罐没有堵塞，以防止空气滞留在 MY-133-V-2000 设备下方。如果储液罐被阻塞，MY-133-V-2000 和基材之间的空气将被困住。这将导致成品设备泄漏。

因此，在此步骤中不堵塞孔至关重要。水泥硬化后，去除装置的压力。将丙烯酸水泥放在中间层与丙烯酸顶层预期接触的位置。

现在，将亚克力的顶层放在亚克力的中间层上，确保孔与储液槽对齐。让它在长凳上静置两分钟，让丙烯酸水泥干燥。将 10 微升食用染料或去离子水加入其中一个储液孔中，以测试 MY-133-V-2000 设备，以测试粘附力和流动性。

将一根管子插入对面的储液槽中，并将另一端连接到真空阱。打开真空，将染料或水拉过通道，以确保成功创建设备。在显微镜下检查，确认通道或储液罐中没有泄漏。

使用真空，从两个储液槽中取出染料。然后，用乙醇冲洗储液槽。将乙醇放入一个储液罐中。

使用真空吸尘器将乙醇拉过。让乙醇在室温下静置 10 分钟。用乙醇彻底喷洒通道，然后将其放入无菌聚苯乙烯培养皿中。

用 Parafilm 将其紧紧包裹并储存起来，直到需要。此处显示的热图表示微通道中 FOD 贴壁 MCF-7 细胞的质量。在微通道壁附近可以看到很少的伪像。

在此测量中，可以在靠近墙壁的微通道边缘看到单个 aderent MCF-7 电池。壁附近没有伪影，即使细胞靠近通道壁，也可以获得精确的定量测量。最后一张图显示了一对位于微通道壁附近的 MCF-7 细胞。

可以使用定量相位显微镜精确测量每个像素上这些细胞的质量。在遵循此协议时，重要的是在丙烯酸水泥干燥时夹紧装置时不要阻塞储液芯。堵塞孔会使空气困在 MY-133-V-2000 和基材之间。

这将导致流动过程中通道泄漏。使用 MY-133-V-2000 作为微流体器件的制造材料，通过大大减少微通道壁附近的伪影，与传统材料相比具有明显的优势。这允许在靠近微通道结构的地方进行定量测量。

使用此协议制造的设备与任何常用的显微镜技术兼容。该方案基于细胞病理学，因此与其他先进的微流体技术兼容，例如用于研究细胞行为的细胞分选仪或梯度发生器。总体而言，这项技术为研究人员提供了一种基于显微镜的生物医学微流体分析的新工具。

它为微通道中的定量测量提供了额外的精度，在许多领域都有重要的应用，包括药物发现和单细胞分析。