Presentamos un sistema de introducción de muestras de gotas discreto para la espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Se basa en un chip microfluídico barato y desechable que genera gotitas altamente monodispersas en un intervalo de tamaños de 40-60 micras, con frecuencias de 90 a 7000 Hz.
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Artículo de método
Un chip de microfluidos para ICPMS Introducción Muestra
En este artículo
Resumen
Resumen
Este protocolo se discute la fabricación y el uso de un bajo costo chip de microfluidos desechable como sistema de introducción de muestras para espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). El chip produce gotas monodispersas muestra acuosa en perfluorohexano (PFH). El tamaño y la frecuencia de las gotitas acuosas se pueden variar en el intervalo de 40 a 60 micras y de 90 a 7000 Hz, respectivamente. Las gotitas son expulsadas desde el chip con un segundo flujo de PFH y permanecen intactos durante la eyección. Un sistema de eliminación de disolvente hecha a la medida elimina la PFH y transporta las gotas en los ICPMS. Aquí, las señales muy estables con una distribución de intensidad estrecha se pueden medir, mostrando la monodispersidad de las gotitas. Se demuestra que el sistema de introducción se puede utilizar para determinar cuantitativamente el hierro en los glóbulos rojos bovinos individuales. En el futuro, las capacidades del dispositivo de introducción fácilmente se pueden extender por la integración de módulos adicionales de microfluidos.
Introducción
El análisis elemental de muestras líquidas por ICP-MS (ICP-MS) se lleva a cabo utilizando nebulizadores comúnmente en combinación con cámaras de nebulización como sistema de introducción 1. En este sistema de introducción de muestra de la muestra se pulveriza mediante un nebulizador para generar un aerosol polidispersa. Una cámara de pulverización de aguas abajo se utiliza para filtrar grandes gotitas. Este método se asocia con un alto consumo de muestra (> 0,3 ml min -1) 2 y un transporte de la muestra incompleta. Por lo tanto, se convierte en impracticable para aplicaciones en las que los volúmenes de muestra sólo microlitros están disponibles....
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Protocolo
1. SU-8 de fabricación Master (Figura 2)
NOTA: Realice la fabricación de los SU-8 maestros moldes en una habitación limpia para evitar los defectos causados por partículas de polvo. Se necesitan dos obleas para la fabricación, una oblea con características de microfluidos y otro sin él.
- Preparar los moldes maestros para el chip de microfluidos. En primer lugar aplicar una capa de adhesión a la oblea de silicio.
- Deshidratar una oblea de silicio durante 10 minutos a 200 ° C. Enfriar la oblea hasta RT y cargarlo a una capa que recubridora de rotación y giro con SU-8 2002 con el siguiente protocolo.
- Sobre Dispe....
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Resultados
El sistema presentado se puede emplear para medir pequeños volúmenes de soluciones o suspensiones que contienen células o nanopartículas. Ejemplos de una medición de una solución estándar y caracterización de células individuales se muestran aquí. Más ejemplos se pueden encontrar en Verboket et al. 22.
Normalmente la señal de una sola gota de una solución es un evento muy corto. Por lo general tiene una duración de unos 100 microsegundos 26. Con los ICPMS utili.......
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Discusión
Aunque la fabricación de los chips es muy fiable, hay algunos puntos críticos durante la fabricación que requieren una atención especial. En primer lugar, la limpieza durante el montaje es muy importante para evitar la contaminación del chip por el polvo. El polvo puede bloquear los canales y evitar una generación de gotas estable. En segundo lugar, es especialmente importante que la punta se corta ortogonal al canal de la boquilla. El ángulo del corte influye fuertemente en el ángulo de eyección. Si el líquido se expul.......
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Divulgaciones
Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.
Agradecimientos
Este trabajo fue apoyado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC Starting Grant nμLIPIDS, No. 203428) y ETH Zurich (número de proyecto: ETH-49 12-2). Los autores de este manuscrito desean agradecer a Bodo Hattendorf por su ayuda con el ICP-MS y a F. Kurth por el recuento de células. Los autores también quieren agradecer a Christoph Bärtschi y Roland Mäder por su apoyo en la construcción de la configuración mecánica. La instalación de sala limpia FIRST en ETH Zurich es reconocida por su apoyo en la microfabricación.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Oblea de silicio 100 mm | Si-Mat (Kaufering, Alemania) | ||
| SU-8 2002 | Microchem Corp. (Massachusetts, EE. UU.) | ||
| SU-8 2050 | Microchem Corp. (Massachusetts, EE. UU.) | ||
| Acetona | Merk VWR (Darmstadt, Alemania) | 100014 | |
| Desarrollador de RM 600 | Microresist Technology GmbH (Berlín, Alemania) | ||
| Isopropanol | Merk VWR (Darmstadt, Alemania) | 109634 | |
| 1H,1H,2HH-perfluorodecililtriclorosilano | ABCR-Chemicals (Karlsruhe, Alemania) | AB111155 | |
| Sylgard 184 kit de elastómero de silicona (PDMS) | Dow Corning (Michigan, EE. UU.) | 39100000 | |
| Perfluorohexano 99% | Sigma-Aldrich (Missouri, EE. UU.) | ||
| FC-40 | ABCR-Chemicals (Karlsruhe, Alemania) | AB103511 | |
| Solución salina tamponada con fosfato | Life Technologies (Paisley, Reino Unido) | 10010-015 | |
| Glóbulos rojos en solución salina tamponada con fosfato | Rockland Immunochemicals Inc. (Pensilvania, EE. UU.) | R400-0100 | |
| Soluciones estándar de un solo elemento Na, Fe | Inorganic Ventures (Virginia, EE. UU.) | ||
| Solución estándar multielemento | Merck Millipore (Massachusetts, EE.UU.) | IV | |
| Ácido nítrico | subhervida | ||
| Merck Millipore (Massachusetts, EE. UU.) | |||
| Placa calefactora HP 160 III BM | Sawatec (Sax, Suiza) | utilizada para la preparación | |
| de obleas Módulos de centrifugado SM 180 BM | Sawatec (Sax, Suiza) | utilizada para la preparación de obleas | |
| Fotomáscara de película de alta resolución | Microlitho (Essex, Reino Unido) | ||
| Perfilador de pasos Dektak XT advanced | Bruker (Massachusetts, EE.UU.) | ||
| Placa calefactora MR 3002 | Heidolph (Schwabach, Alemania) | utilizada para el moldeo de réplicas | |
| Punzonadora de biopsia de 1,5 mm | Miltex (Pensilvania, EE.UU.) | 33-31AA/33-31A | |
| Recubridor giratorio WS-400 BZ-6NPP/LITE | Laurell (Pensilvania, EE.UU.) | utilizado para la unión adhesiva | |
| Bomba de jeringa neMESYS | Cetoni (Korbussen, Alemania) | ||
| Jeringa de 1 ml | Codan (Lensahn, Alemania) | 62.1002 | |
| Jeringa de 5 ml | B. Braun (Melsungen, Alemania) | 4606051V | |
| Tubo de PTFE | PKM SA (Lyss, Suiza) | PTFE-AWG-TFT20. ICPMS | |
| ELAN6000 | PerkinElmer (Massachusetts, EE. UU.) | ||
| Desolvator de membranas CETAC6000AT+ | CETAC Technologies (Nebraska, EE. UU.) | solo se utiliza la unidad desolvator | |
| Cámara de alta velocidad Miro M110 | Vision Research (Nueva Jersey, EE. UU.) | ||
| Programa de análisis de datos Origin pro | OriginLab Corp. (Massachusetts, EE. UU.) | versión 8.6 | |
| Microscopio | Olympus (Tokio, Japón) | IX71 |
Referencias
- Todoli, J. -L., Mermet, J. -M. Liquid sample introduction in ICP spectrometry: A Practical Guide. , Elsevier. Amsterdam. 10-1016 (2008).
- Sutton, K. L., B'Hymer, C., Caruso, J. A. Ultraviolet absorbance....
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Reimpresiones y permisos
