Plataforma microfluídica accionada neumáticamente para la concentración de micropartículas

Summary

El presente protocolo describe una plataforma microfluídica neumática que se puede utilizar para una concentración eficiente de micropartículas.

Abstract

El presente artículo presenta un método para fabricar y operar una válvula neumática para controlar la concentración de partículas utilizando una plataforma microfluídica. Esta plataforma tiene una red tridimensional (3D) con canales de fluidos curvos y tres válvulas neumáticas, que crean redes, canales y espacios a través de la replicación dúplex con polidimetilsiloxano (PDMS). El dispositivo funciona en función de la respuesta transitoria de un caudal de fluido controlado por una válvula neumática en el siguiente orden: (1) carga de muestra, (2) bloqueo de muestra, (3) concentración de muestra y (4) liberación de muestra. Las partículas están bloqueadas por la deformación de la capa delgada del diafragma de la placa de la válvula del tamiz (Vs) y se acumulan en el canal microfluídico curvo. El fluido de trabajo se descarga mediante el accionamiento de dos válvulas de encendido / apagado. Como resultado de la operación, todas las partículas de varios aumentos fueron interceptadas y desconectadas con éxito. Cuando se aplica esta tecnología, la presión de funcionamiento, el tiempo requerido para la concentración y la tasa de concentración pueden variar según las dimensiones del dispositivo y el aumento del tamaño de partícula.

Introduction

Debido a la importancia del análisis biológico, las tecnologías de sistemas microelectromecánicos microfluídicos y biomédicos (BioMEMS) ^1,2 se utilizan para desarrollar y estudiar dispositivos para la purificación y recolección de micromateriales ^2,3,4. La captura de partículas se clasifica como activa o pasiva. Las trampas activas se han utilizado para las fuerzas dieléctricas externas⁵, magnetoforéticas⁶,^{auditivas 7}, visuales^8<....

Protocol

1. Diseño de la plataforma microfluídica para la concentración de partículas

1. Diseñar la plataforma microfluídica neumática que consta de una válvula neumática para el flujo de fluidos en la red de flujo 3D y tres válvulas neumáticas para el funcionamiento de la válvula de tamiz (Vs), fluido (Vf) y partícula (Vp) (Figura 1).
   NOTA: Los bloques Vs concentran partículas del líquido, y Vf y Vp permiten la liberación de fluidos y partículas después de la concentración. Tres puertos neumáticos proporcionan aire comprimido desde la capa de suministro de fluido/neumático (normalmente abierta) y la salida de luz de la ....

Results

La Figura 8 muestra el caudal de los caudales para una operación de plataforma de cuatro etapas, como se menciona en la Tabla 2. La primera etapa es el estado de carga (un estado). La plataforma se suministró con fluido con todas las válvulas abiertas, y el fluido de trabajo (Qf) y las partículas (Qp) son casi idénticos ya que la red de canales microfluídicos exhibe simetría estructural. En la segunda etapa (estado b), el aire comprimido se transportó a Vs para bloquear las .......

Discussion

Esta plataforma proporciona una forma sencilla de purificar y concentrar partículas de varios tamaños. Las partículas se acumulan y liberan a través del control de la válvula neumática, y no se observa obstrucción porque no hay una estructura pasiva. Usando este dispositivo, se presenta la concentración de partículas de tres tamaños. Sin embargo, la presión de funcionamiento, el tiempo requerido para la concentración y la velocidad pueden variar según las dimensiones del dispositivo, el aumento del tamaño de partícula y .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Punción de 1,5 mm	Autoproducción	Autoproducción Esta	perforación se realizó solicitando un fabricante de moldes basado en el Miltex® Producto de punzón de biopsia con émbolo (15110-15).
Oblea de silicio de 4 pulgadas / molde SU-8	4science	29-03573-01	Oblea de silicio tipo P de 4 pulgadas (100) / molde SU-8
Partícula reticulada de poliestireno carboxilo (24.9 μ m)	Spherotech	CPX-200-10 Muestra de	perlas concentradas1
Caudalímetro	Sensirion	SLI-1000	Medición de caudal
Cámara de alta velocidad	Photron	FASTCAM Mini	Observación de la concentración
Placa calefactora	Como una	HI-1000	para el curado de PDMS LÍQUIDO
JERINGA KOVAX 10 mL/Jeringa	Koreavaccine	22G-10ML	Llene el canal microfluídico con agua desmineralizada sin burbujas.
Laboratorio Tratador Conona/Plasma atmosférico	Electro-Technic	BD-20AC	Enlace de chips/Plasma atmosférico
Polidimetilsiloxano líquido, PDMS	Dow Corning Inc.	Sylgard 184	Componentes del
microscopio	Olympus	IX-81	Observación de la concentración
Tubos de PEEK	SAINT-GOBAIN PPL CORP.	AAD04103	Inyectar o recoger partículas
de poliestireno (4.16 μ m)	Spherotech	PP-40-10 Muestra de	perlas concentradas3
Partícula de poliestireno (8.49 μ m)	Spherotech	PP-100-10 Muestra de	perlas concentradas2
Controlador de presión / μ flucon	AMED&	mu; flucon	Control de la presión de aire
Recubridor	iNexus	ACE-200	esparce el PDMS líquido en el molde SU-8