Vorteilhafte Reduzierte Droplet-Oberflächen-Wechselwirkung, um den Transport Bioanalyten in Digitale Mikrofluidik Optimieren

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, eine Feldentnetzungsvorrichtung herzustellen, die in der Lage ist, Tröpfchen mit Bioanalyten ohne Zusatzstoffe zu transportieren. Dies wird erreicht, indem zunächst ein leitfähiges Substrat mit Kerzenruß beschichtet wird. Das Substrat dient als untere Elektrode des Geräts.

Der zweite Schritt besteht darin, die Rußschicht durch das Auftragen von flüssigen Fluorpolymeren zu schützen. Stellen Sie als Nächstes die oberen Elektroden des Geräts her. Verbinden Sie dann die obere und untere Elektrode mit der Elektronik des Experiments.

Der letzte Schritt besteht darin, eine Probe zwischen die Elektroden zu legen, um das Gerät zu testen. Letztendlich zeigen die Ergebnisse, dass Feldentnetzungsgeräte einen kontinuierlichen Tröpfchentransfer als Reaktion auf jeden elektrischen Impuls für mindestens 700 Impulse unterstützen können. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden wie der Elektrobenetzung besteht darin, dass das elektrische Feld nicht zur Benetzung führt und keine zusätzlichen Additive für den Tröpfchentransport erforderlich sind.

Die Implikation dieser Technik erstreckt sich auf die Entwicklung eines vollautomatischen Labors auf einer Chip-Plattform, das unabhängig von der Tröpfchenchemie funktioniert. Die Verfahren werden von Michael Kowski und Selena demonstriert, die Forscher aus meinem Labor betreiben. Der erste Schritt besteht darin, das leitfähige Substrat für die Masseelektrode vorzubereiten. Zu diesem Zweck wurde ein Kupferblech in Rechtecke geschnitten.

Die Rechtecke sind 75 Millimeter mal 43 Millimeter groß und 0,5 Millimeter dick. Fertig, Ein Behälter mit Kupferätzen, um die Substrate zu reinigen. Dieses Video folgt dem Protokoll und verwendet nur ein Substrat.

Tauchen Sie das Substrat für ca. 30 Sekunden in die Ätzung. Nach dem Eintauchen das Substrat zurückgewinnen und durch Laufen waschen. Gießen Sie Wasser darüber, trocknen Sie es mit Papier ab und legen Sie es vor dem Fortfahren horizontal auf eine Stütze, die den Zugang zu seiner nach unten gerichteten Oberfläche ermöglicht.

Für dieses Video wird ein montierter offener Ring verwendet. Halten Sie eine Mischung aus flüssigem Fluorpolymer und einer Pipette für die Anwendung bereit. Besorgen Sie sich eine Paraffinkerze, um den Ruß bereitzustellen, der aufgetragen wird.

Zünden Sie sie an und fahren Sie fort, indem Sie die Kerze unter das Kupfersubstrat streichen. Halten Sie die Oberseite der Flamme etwa einen Zentimeter unter der Unterseite des Substrats. Schwenken Sie die Kerze 30 bis 45 Sekunden lang weiter.

Achten Sie darauf, die Rußoberfläche nicht zu berühren. Nachdem Sie das Substrat mit Ruß bestzogen haben, entfernen und löschen Sie die Kerze sofort. Fasse das Substrat mit einer Pinzette an und drehe es, um die rußbedeckte Seite freizulegen.

Während es noch warm ist, mit einer Pipette Tröpfchen des flüssigen Fluorpolymers an den Rändern abscheiden, um die Störung der Rußschicht zu lokalisieren. Sobald die Tropfen aufgetragen wurden, kippen Sie den Untergrund so, dass er fast senkrecht steht. Geben Sie dann weitere Tröpfchen ab und lassen Sie sie über die gesamte Rußoberfläche rollen und verteilen Sie sie.

So viel wie möglich. Fahren Sie fort, indem Sie das Substrat auf eine heiße Platte bringen, die bei 160 Grad Celsius gehalten wird. Legen Sie das Substrat ebenfalls mit der Rußseite nach oben auf eine heiße Platte, um es 15 Minuten lang zu backen.

Nehmen Sie nach 15 Minuten das Substrat von der Heizplatte und lassen Sie es über Nacht bei Raumtemperatur ruhen, bevor Sie es als untere Elektrode verwenden. Das Substrat kann unbegrenzt gelagert werden, wenn die Masseelektrode einsatzbereit ist. Der nächste Schritt ist die Vorbereitung der oberen Elektroden.

In diesem Video werden Elektroden verwendet, die nach einem Protokoll aus der Literatur hergestellt wurden. Das Elektrodendesign wurde auf ein dünnes Kupferlaminat gedruckt, geätzt und gereinigt, um an diesen Punkt zu gelangen. Jede der 10 Elektroden ist zwei Millimeter breit und 0,3 Millimeter breit.

Die Elektroden werden auf einem Glasobjektträger montiert, der 75 Millimeter mal 25 Millimeter groß und etwa einen Millimeter dick ist. Bringen Sie doppelseitiges Klebeband an einem Ende des Objektträgers an und vermeiden Sie Lufteinschlüsse. Befestigen Sie dann das Laminat vorsichtig an der Folie, so dass die Elektroden nahe am Rand liegen.

Schneiden Sie als nächstes ein Stück pro Fluor al coy Folie etwa in der Breite der Folie ab. Legen Sie die Folie über die Elektroden, um versehentliche Kurzschlüsse zu vermeiden. Befestigen Sie es mit Klebeband.

Die Elektroden können nun mit der elektronischen Schnittstelle verwendet werden. Nehmen Sie sowohl die obere als auch die untere Elektrode mit in den Versuchsaufbau, um die Feldbenetzungsvorrichtung zu vervollständigen. Im Versuchsaufbau wird die untere Elektrode elektrisch geerdet.

Darüber sind die oberen Elektroden über einen höhenverstellbaren Stecker mit Relais verbunden. Steuern Sie das Mikrofluidik-Gerät mit einem Computerprogramm, das ein Tröpfchen zwischen benachbarten Elektroden bewegt. In diesem Experiment wird die Bewegung von Tröpfchen in der Mikrofluidik visualisiert.

Verwenden Sie eine Vergrößerungseinheit von 24 bis 96 in Kombination mit einer CCD-Kamera. Schließen Sie mit S Video einen Videorecorder an die Kamera an. Entnehmen Sie an dieser Stelle eine Probe für das Experiment, in diesem Fall C elegance und eine mittlere Pipette von vier Mikrolitern Tröpfchen.

Platzieren Sie das Tröpfchen so auf der rußbeschichteten unteren Elektrode, dass es sich in der Mitte der oberen Elektroden befindet. Stellen Sie dann die Position der oberen Elektroden so ein, dass sie sich etwa 0,3 Millimeter über dem Tröpfchen befinden. Wenn die elektronische Schnittstelle und die Hochspannung eingeschaltet sind, stellen Sie die Höhe der oberen Elektrode ein, bis sich der Tropfen zu bewegen beginnt.

Lassen Sie die Elektrode nicht mit dem Tröpfchen in Berührung kommen. Sobald die Tröpfchenbewegung stabil ist, beginnen Sie mit der Aufnahme mit der Kamera, bis sich das Tröpfchen als Reaktion auf fünf bis 10 Impulse nicht mehr bewegt. Dieses Video zeigt die erfolgreiche Übertragung von C elgan in Medium zwischen den Elektroden eines Feldduetierungsgeräts.

Frühere Arbeiten mit fluoreszenzmarkiertem Rinderserumalbumin oder BSA helfen dabei, die Wechselwirkung zwischen Proben und dem Substrat links zu demonstrieren. Der BSA sitzt auf einer rußbeschichteten Oberfläche, im Gegensatz dazu rechts auf einer Oberfläche, die nur mit einer fluorierten Flüssigkeit verwendet wird. Die BSA-Probe zeigt eine starke Oberflächenwechselwirkung.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man die Hochzeitsgeräte herstellt und fühlt. Vergessen Sie nicht, die Sicherheitsrichtlinien des Labors zu befolgen.