Eine Phase-Inversion-Co-Flow-Gerät zeigt um Monodisperse hochviskose Tröpfchen über 1 Pas zu erzeugen, die schwierig, in Tröpfchen Mikrofluidik zu verwirklichen ist.
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Methodenartikel
Herstellung von hoher Viskosität Tröpfchen mit mikrofluidischen Kapillare Gerät mit Phase-Inversion Co-Flow Struktur
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Die Generation der Monodisperse Tropfen mit hoher Viskosität seit jeher eine Herausforderung in Tröpfchen Mikrofluidik. Hier zeigen wir ein Phase-Inversion Co-Flow Gerät um einheitlich hoher Viskosität Tröpfchen in eine niedrigviskose Flüssigkeit zu erzeugen. Das mikrofluidischen Kapillare Gerät hat eine gemeinsame Co-Flow-Struktur mit seinen Ausgang zu einem breiteren Schlauch anschließen. Längliche Tröpfchen der niedrigviskosen Flüssigkeit werden zunächst durch die hochviskose Flüssigkeit in der Co-Flow Struktur gekapselt. Wie die länglichen dünnflüssiges Tröpfchen durch den Ausgang die behandelt wird fließen, durch die niedrigviskose Flüssigkeit benetzt werden, wird Phase Inversion dann durch die Adhäsion der niedrigen Viskosität Tropfen an der Spitze der Ausfahrt induziert die Ergebnisse in die anschließende inverse Kapselung von hochviskosen Flüssigkeiten. Die Größe der resultierenden hochviskose Tröpfchen kann durch Ändern der Preis Verhältnis der niedrigviskosen Flüssigkeit, hochviskose Flüssigkeit. Wir zeigen einige typische Beispiele für die Erzeugung von hoher Viskosität Tröpfchen mit einer Viskosität bis 11,9 Pas, wie Glycerin, Honig, Stärke und Polymer-Lösung. Die Methode bietet einen einfachen und unkomplizierten Ansatz um Monodisperse hochviskose Tröpfchen erzeugen, die in einer Vielzahl von Tröpfchen-basierten Anwendungen wie Materialsynthese, Drug-Delivery, Zelle Assay, Bioengineering und Lebensmitteln verwendet werden dürfen Technik.
Einleitung
Die Generation der Tröpfchen wird eine Schlüsseltechnologie in einer Vielzahl von Anwendungen, z. B. Drug-Delivery, Materialsynthese, 3D Bioprinting, Zelle Assays und Food engineering1,2,3,4 , 5 , 6. Co fließen mikrofluidischen Geräte mit t-Kreuzung7,8,1,9, oder Fluss-Fokussierung10,11 Strukturen si....
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Protokoll
(1) Herstellung einer Phase Inversion Co-Flow Kapillare Vorrichtung für die Generierung von wässrigen, hochviskose Tröpfchen mit einem Durchmesser von ca. 500 μm zu beobachten.
Hinweis: Das Quadrat Außenrohr verwendet hier ist für Bilder der Generierung der hochviskosen Tröpfchen. Besteht keine Notwendigkeit, Bilder zu nehmen, kann eine vereinfachte Version des Geräts entsprechend Protokoll Schritt 2 gebildet werden.
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Bereiten Sie drei Glasröhren mit verschiedenen Größen für die Montage der Kapillare Gerät.
- Nehmen Sie ein Quadrat Glasrohr mit einer inneren Größe von 1,05 mm, und schneiden Sie ein Stück d....
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Ergebnisse
Eine mikrofluidischen Kapillare Gerät mit einer Phase-Inversion, Co-Flow Struktur wurde entwickelt, um Monodisperse wässrigen hochviskose Tröpfchen, erzeugen, wie in Figur 1Adargestellt. In Abbildung 1, war die hochviskosen wässrige Phase Glycerin hat eine Viskosität ηw = 1,4 Pas; dünnflüssiges Öl-Phase wurde flüssiges Paraffin, hat eine Viskosität ηo = 0,029 Pas; die Oberflächenspannung zw.......
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Diskussion
Das Phase-Inversion-Co-Flow-Gerät bietet eine einfache und geradlinig vorwärts Methode Monodisperse hochviskose Tröpfchen erzeugen. Dieses Gerät hat eine ähnliche Struktur gemeinsamen Co-Flow-Geräte, wie die grundlegende Co-Flow-Struktur besteht aus einem Innenrohr, eingefügt in das mittlere Rohr, die, das Ausfahrt von denen mit Auslass-Schlauch verbunden ist. Allerdings gibt es zwei Hauptunterschiede zwischen dem Phase-Inversion Co-Flow Gerät und gemeinsamen Co-Flow-Gerät zur Erzeugung von hoher Viskosität Tröpfchen mit.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (Nr. 51420105006 und 51322501) unterstützt. Wir danken Daniel für seine hilfreiche Diskussion über die hohe Viskosität-Ideen.
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| VitroTubes Glasröhre | VitroCom | 8240 | Square - Miniatur Hohlglasröhre, I.D.=0.4mm, OD=0.8mm |
| VitroTubes Glasröhre | VitroCom | CV2033 | Rund - Miniatur Hohlglasröhre, I.D.=0.2mm, O.D.=0.33mm |
| VitroTubes Glasröhre | VitroCom | CV1017 | Rund - Miniatur Hohlglasröhre, I.D.=0.1mm, O.D.=0.17mm |
| VitroTubes Glasröhre | VitroCom | Q14606 | Quadratisch - Miniatur-Hohlglasröhre, ID = 1,05 mm + 0,1 / -0, OD = 1,5 mm |
| Standard-Glaskapillaren | WPI | 1B100-6 | Rund - Glasröhre, ID = 0,58 mm, AD = 1,00 mm |
| Glycerin | Sinopharm Chemisches Reagenz Beijing | 10010618 | |
| Paraffin Liquid | Sinopharm Chemisches Reagenz Beijing | 30139828 | |
| Poly(vinylalkohol), PVA-124 | Sinopharm Chemisches Reagenz Beijing | 30153084 | |
| Span 80 | Sigma-Aldrich | 85548 | |
| Stärke | Sigma-Aldrich | S9765 | |
| Trichlor(octadecyl)silan | Sigma-Aldrich | 104817 | |
| Toluidinblau O | Sigma-Aldrich | T3260 | |
| Honig | Mönchspfefferhonig, häufig Lebensmittel, das im Supermarkt | ||
| DEVCON 5 Minute Epoxy | ITW | Epoxidkleber | |
| Blunt Tip Edelstahl Dosiernadeln (Luer Lock) | Suzhou Lanbo Nadel, China | LTA820050 | 20G x 1/2" |
| Wolfram/Hartmetall-Anreißer | Ullman | 1830 | Zum Schneiden von Glasröhren |
| Objektträger | Segel Marke | 7101 | 76,2 mm x 25,4 mm, Dicke 1 - 1,2 mm |
| Polyethylenschlauch | Scientific Commodities | BB31695-PE/5 | I.D. = 0,86 mm, O.D. = 1,32 mm |
| Spritzenpumpen | Längere Pumpe, China | LSP01-1A | 3 Pumpen für die Experimente benötigt |
Referenzen
- Shah, R. K., Shum, H. C., Rowat, A. C., Lee, D., Agresti, J. J., Utada, A. S., Chu, L. Y., Kim, J. W., Fernandez-Nieves, A., Martinez, C. J., Weitz, D. A. Designer emulsions using microfluidics. Mater. Today. 11, 18-27 (2008).
- Park, J. I., Saffari, A., Kumar, S., Günther, A., Kumacheva, E. Microfluidic synthesis of polymer and inorganic particulate materials. Annu. Rev. Mater. Res. 40, 415-443 (2010).
- Heath, J. R., Ri....
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Nachdrucke und Genehmigungen
