Utilisation de pincettes optiques doubles et de microfluidique pour les études sur une seule molécule

La fixation des orifices pour s’accoupler aux seringues avec des tubes est essentielle car, lorsque c’est bien fait, il n’y a pas de fuites, il n’y a pas de bulles dans la cellule d’écoulement et des expériences peuvent être effectuées à plusieurs reprises en utilisant la même cellule d’écoulement sur une période d’un an avec une utilisation prudente. Ici, deux méthodes simples seront présentées pour fixer les connecteurs aux cellules d’écoulement. Ceux-ci sont faciles, reproductibles et permettent à l’investigateur d’adapter facilement la cellule d’écoulement à ses besoins sans trop de problèmes.

L’utilisation de ces cellules d’écoulement a été faite avec des expériences de molécule unique à l’esprit. En particulier, ce que nous appelons la biochimie visuelle, mais ils peuvent être utilisés dans toute étude où la microfluidique est nécessaire et dans les situations où l’écoulement de fluide lamina doit être utilisé. Donc, pour éviter les erreurs, au lieu d’utiliser des cellules d’écoulement précieuses pour établir les techniques, je suggérerais de pratiquer d’abord sur une lame de verre ou un slip de couverture.

Cela permettra de se faire une idée du verre ou des matériaux PDMS pour savoir comment les manipuler et quelle force appliquer lors de l’insertion de tubes ou du collage des connecteurs. Cela nécessitera de sacrifier certains connecteurs, mais ils sont beaucoup moins chers que les cellules de flux. Commencez par placer la cellule d’écoulement sur une surface plane et propre.

Tenez le tube en PTFE à trois millimètres de l’extrémité libre avec une pince et poussez le tube dans l’orifice. Répétez cette procédure pour chacun des ports restants. Connectez les orifices d’entrée à la pompe à seringue et la sortie à un flacon de déchets.

Remplissez chaque seringue en verre avec un millilitre de méthanol spectro photométrique de qualité et fixez-les à une vanne de commutation. Assurez-vous que la vanne a la sortie dirigée vers les déchets et purgez chaque ligne avec 50 microlitres de méthanol. Basculez la position de sortie sur la cellule d’écoulement et pompez 800 microlitres de méthanol à travers la cellule d’écoulement à un débit de 100 microlitres par heure pour mouiller les surfaces et éliminer les bulles.

Le lendemain, répétez ce processus en utilisant 800 microlitres d’eau ultrapure. La cellule d’écoulement est maintenant prête à l’emploi. Si des connecteurs de tuyauterie pressables doivent être utilisés, retirez soigneusement le ruban adhésif d’un côté du connecteur et placez-le sur le trou de la lame de microscope.

Appuyez pendant quelques secondes. Répétez le processus pour les connecteurs restants. Placez ensuite la cellule d’écoulement sur une surface plane et propre.

Tenez le tube en PTFE à trois millimètres de l’extrémité libre et poussez le tube dans le trou de l’orifice. Répétez cette procédure pour chacun des ports restants. Fixez le tube des entrées aux vannes de commutation.

Placez l’accessoire sur une surface propre et plane ou sur un collecteur personnalisé pour maintenir la cellule d’écoulement et les connecteurs en place pendant le collage. Placez la cellule d’écoulement sur la section encastrée du collecteur, puis placez une petite quantité de colle à verre sur le fond de l’ensemble et insérez le joint. Placez le port nano sur l’un des trous d’entrée de la lame de microscope.

Poussez doucement vers le bas et maintenez-le en place sans mouvement latéral. Répétez le processus pour les ports restants. Laisser sécher ou serrer en place dans le collecteur.

Retirez délicatement la cellule d’écoulement du collecteur et assurez-vous que les assemblages s’alignent bien avec les orifices d’entrée de la cellule d’écoulement. Placez une cellule d’écoulement sur la platine du microscope et fixez le tube à l’aide des connecteurs serrés aux doigts. Remplissez chaque seringue en verre avec un millilitre de méthanol de qualité spectrophotométrique.

Fixez chaque seringue à une vanne de commutation. Assurez-vous que la vanne a la sortie dirigée vers les déchets et purgez chaque ligne avec 50 microlitres de méthanol. Basculez la position de sortie sur la cellule d’écoulement et pompez 800 microlitres de méthanol à travers la cellule d’écoulement à un débit de 100 microlitres par heure.

Le lendemain, répétez ce processus en utilisant 800 microlitres d’eau ultrapure. La mesure de la puissance de sortie est indiquée ici. La puissance de sortie du laser est mesurée avant l’installation de la tête laser dans la disposition optique.

Une fois l’alignement du piège terminé, la puissance du faisceau est mesurée après l’objectif 100 x pour chaque piège. Les images montrent le piégeage optique stable de billes fluorescentes d’un micromètre. Ici, F est un piège fixe, et M est un piège mobile.

Avec le piège mobile en mode balayage se déplaçant à travers un petit ou un grand cercle à 30 hertz. L’écoulement du fluide à l’intérieur de la cellule d’écoulement est laminaire. Le schéma montre la cellule d’écoulement par le haut pour démontrer que la diffusion intercanal est la principale source de mélange entre les flux de fluide adjacents.

Les flèches bleues indiquent la direction de l’écoulement et les flux individuels sont colorés, blancs, gris clair et blancs. Les régions d’élargissement de la diffusion transversale entre les canaux sont indiquées en rouge. L’encart montre une image de fluorescence des flux de fluide adjacents à un grossissement 10 fois supérieur avec des complexes de billes d’ADN marqués par fluorescence dans le flux inférieur et des tampons uniquement dans le flux supérieur.

Les taches blanches dans le flux supérieur sont le bruit de la caméra CCD. Le profil d’écoulement et les cellules à flux laminaire sont paraboliques. La cellule d’écoulement est vue de côté et la direction de l’écoulement est indiquée au-dessus de chaque cellule.

La vitesse linéaire du cordon est affectée par la vitesse de la pompe et la concentration de saccharose. La force opposée sur une perle est affectée par la viscosité de la solution. Le diamètre des billes influence la force exercée sur les perles sous l’écoulement.

Lorsque vous essayez cette procédure, assurez-vous que la zone dans laquelle vous travaillez est propre et que vous avez nettoyé les surfaces vitrées avec du méthanol ou de l’acétone de qualité spectrométrique. À ce stade, vous devriez avoir une cellule d’écoulement qui est faite à votre pompe à seringue et vous êtes maintenant prêt à présenter vos solutions et à commencer des expériences de pince optique. L’utilisation de cellules d’écoulement, qui peuvent être utilisées pendant de longues périodes, a permis aux chercheurs d’étudier une variété de réactions à molécule unique où l’une ou l’autre force est mesurée, les réactions sont visualisées par fluorescence ou une combinaison des deux.