מאמר שיטה

יצירת צומת תת-50 ננומטר ננו-נוזלי ב PDMS Microfluidic שבב באמצעות תהליך ההרכבה העצמית של חלקיקים קולואיד

DOI:

10.3791/54145

⸱

13 במרץ 2016

 ,  ,  ,  , 
1Division of Engineering, New York University Abu Dhabi (NYUAD), 2Department of Chemical and Biomolecular Engineering, New York University Tandon School of Engineering, 3Newomics, Inc., 4Department of Electrical Engineering and Computer Science, Department of Biological Engineering, MIT

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מציעים טכניקת הרכבה עצמית פשוטה של ננו-חלקיקים קולואידיים של סיליקה כדי ליצור צומת ננו-פלואידית בין שני מיקרו-ערוצים בפולידימתילסילוקסן (PDMS). באמצעות טכניקה זו, קרום חרוז ננו-נקבובי בגודל נקבוביות של עד ~45 ננומטר נבנה בתוך מיקרו-ערוץ והוחל על ריכוז מוקדם אלקטרוקינטי של דגימות DNA.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Polydimethylsiloxane (PDMS) הוא חומר בניין הרווח להפוך התקני microfluidic בשל קלות דפוס המליט שלה, כמו גם השקיפות שלה. בשל רכות של החומר PDMS, לעומת זאת, היא מאתגרת להשתמש PDMS לבניית nanochannels. הערוצים נוטים לקרוס בקלות במהלך מליטת פלזמה. במאמר זה, אנו מציגים שיטת הרכבה עצמית מונחה אידוי של חלקיקים קולואידים סיליקה ליצור צומת ננו-נוזליים עם תת-50 ננומטר נקבוביים בין שני microchannels. גודל הנקבוביות, כמו גם את תשלום השטח של צומת ננו-נוזלי הוא מתכונן פשוט על ידי שינוי חרוז סיליקה colloidal functionalization גודל המשטח החיצוני של המכשיר microfluidic התאספו בבקבוקון לפני תהליך ההרכבה העצמית. באמצעות ההרכבה העצמית של חלקיקים עם גודל חרוז של 300 ננומטר, 500 ננומטר, ו -900 ננומטר, ניתן היה לפברק קרום נקבובי עם גודל נקבובי של ~ 45 ננומטר, ~ 75 ננומטר ~ 135 ננומטר, בהתאמה. תחת חשמליפוטנציאל אל, יזם קרום nanoporous זה קיטוב ריכוז יון (ICP) מתנהג כמו קרום קטיון סלקטיבית להתרכז DNA על ידי ~ 1,700 פעמים בתוך 15 דקות. תהליך nanofabrication הלא ליתוגרפיות זה פותח הזדמנות חדשה לבנות צומת ננו-נוזלי מתכונן לחקר תהליכי הובלה ננומטריים של יונים ומולקולות בתוך שבב microfluidic PDMS.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nanofluidics הוא תחום מחקר המתפתח של TAS μ (מערכות ניתוח סה"כ מיקרו) ללמוד תהליכים ביולוגיים או תופעות מעבר של יונים ומולקולות בקנה מידה באורך של 10 1 - 10 2 ננומטר. עם כניסתו של כלי ננו-נוזלי כגון nanochannels, תהליכי הובלה של מולקולות ויונים ניתן לנטר בדייקנות חסרת תקדים מניפולציות, במידת הצורך, תוך ניצול התכונות הזמינות רק בקנה מידה אורך זה להפרדה וזיהוי. 1,2 אחד אלה תכונות ננו מאפיין היא יחס גבוה של פני שטח כדי תשלום בתפזורת (או מספר Dukhin) ב nanochannels שיכול לגרום לחוסר איזון תשלום וליזום קיטוב ריכוז יון (ICP) בין nanochannel ו microchannel. 3

פלטפורמת מכשיר נפוצה לחקר תופעות ננו-נוזלי מורכבת ממערכת של שני microchannel המחוברים באמצעות מערך של nanochannels כצומת. 4-6 החומר המועדף על בניית מכשיר ננו-נוזלי כזה הוא סיליקון בגלל הקשיחות הגבוהה שמונעת ערוץ מהקריסה במהלך תהליכים מליטים. 7 עם זאת, ייצור המכשיר סיליקון דורש מסכות יקרות כמות ניכרת של עיבוד במתקן cleanroom. 8- 10 בשל הנוחות של ייצור המכשיר באמצעות דפוס מליטה פלזמה, polydimethylsiloxane (PDMS) כבר מקובל כחומר בנייה עבור מיקרופלואידיקה וזה יהיה חומר אידיאלי עבור nanofluidics גם כן. עם זאת, מודולוס של יאנג הנמוך שלה סביב 360-870 KPA, הופך את ערוץ PDMS מתקפל בקלות במהלך מליטה פלזמה. יחס היבט המינימום של nanochannel (רוחב עומק) צריך להיות פחות מ -10: 1 כלומר הייצור של מכשירי PDMS באמצעות photolithography הסטנדרטי יהפוך מאתגר מאוד אם עומק nanochannel צריך להיות מתחת ל -100 ננומטר, הדורש רוחב ערוץ פחות מאשר המגבלה הנוכחית של photolithography בסביבות 1 מיקרומטר. כדי להתגבר על מגבלה זו, נעשו ניסיונות ליצור nanochannels ב PDMS בשיטות הלא lithographical כגון מתיחה ליזום סדקים עם עומק ממוצע של 78 11 ננומטר או ליצירת קמטים לאחר הטיפול פלזמה. 12 קורסת ערוץ PDMS עם לחץ מכני מותר גובה nanochannel נמוך כמו 60 ננומטר. 13

למרות שיטות שאינן ליתוגרפיות המצאתית ביותר נתנו nanochannels בניין מתחת ל -100 ננומטר ובעמקות את יכולת שליטת הממדים של ייצור nanochannel עדיין מהווה מכשול בדרך הסכמה רחבה של PDMS כחומר בנייה עבור התקני ננו-נוזליים. בעיה נוספת קריטית של nanochannels, אם בסיליקון או PDMS, הוא functionalization משטח במקרה שיש צורך לשנות את המטען משטח על קיר ערוץ המניפולציה של יונים או מולקולות. לאחר הרכבה מכשירה באמצעות מליטה, את nanochannels קשה מאודלהגיע עבור functionalization השטח בשל התחבורה דיפוזיה-מוגבל. ליצירת ערוץ ננו עם נאמנות גבוהה ממדי functionalization משטח הקליל, שיטת ההרכבה העצמית של חלקיקים קולואידים המושרים על ידי אידוי 14-16 במכשירי microfluidic יכולה להיות אחת הגישות המבטיחות. מלבד יכולת השליטה של גודל נקבובי ורכוש שטח, יש אפילו אפשרות לכוון את הגודל הנקבובי in-situ בעת שימוש חלקיקים קולואידים מצופים polyelectrolytes ידי שליטה על הטמפרטורה, 17 pH, 18,19 וכוח יוני. 18 בגלל אלה יתרונות, שיטת ההרכבה העצמית של חלקיקים קולואידים כבר מצא יישומים עבור electrochromatography, 20 חיישנים ביולוגיים, 21 חלבון ריכוז 22 והפרדת חלבונים ו- DNA מיקרופלואידיקה. 14,23 במחקר זה, אנו פרוסים שיטת ההרכבה העצמית זה לבנות מכשיר preconcentration אלקטרוקינטיות בPDMS הדורש צומת ננו-נוזלי בין שני microchannels. 24 מנגנון היסוד מאחורי הריכוז אלקטרוקינטיות מבוסס על קיטוב ריכוז יון (ICP). 25 תיאור מפורט של צעדי ייצור והרכבה נכלל בפרוטוקול הבא.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. הכנת התרחיפים החרוזים Colloidal סיליקה

  1. הכנת 300 ננומטר ו 500 השעיות חרוז סיליקה ננומטר
    1. וורטקס ההשעיה המניות חרוז סיליקה (10% w / v במים) למשך 30 שניות. כדי לקבל השעיה הומוגנית. פיפטה סך של 600 ההשעיה המניות μl לתוך צינור 1.5 מ"ל ו צנטריפוגות אותו 2,600 XG דקות 1.
    2. החליפו את supernatant עם 400 μl של חיץ פוספט נתרן 1 מ"מ (PB, pH 7.0).
    3. להשעות את החרוזים סיליקה לתוך לריכוז סופי של 15% בתמיסה פוספט נתרן 1 מ"מ 7.0 pH באמצעות vortexing.
  2. חרוזים carboxyl סיליקה Surface functionalize 500 ננומטר עם פולי (allylamine הידרוכלוריד, PAH), ועם פולי (sulfonate סטירן נתרן, PSS) polyelectrolytes
    1. להשעות 0.1 גרם של 500 חרוזים סיליקה ננומטר עם הקבוצה carboxyl עם 10 מ"ל 1 M NaCl (pH 7.0) עבור 1% (w / v) ההשעיה חרוז.
    2. כן 0.4% PAH (MW 65K) ב 1 M NACl על ידי המסת 300 μl של פתרון המניות (20% w / v במים) ב 15 מ"ל של 1 M NaCl. הכן 0.9% PSS (70K MW) ב 1 פתרון M NaCl ידי המסת PSS 0.18 גרם ב 20 מ"ל 1 פתרון M NaCl. וורטקס הוא פתרונות דקות 1. לפזר את polyelectrolytes לחלוטין.
    3. הוסף 200 μl של פתרון PAH ל -9.8 מ"ל של חרוזים carboxyl סיליקה 1% בתוך שפופרת 15 מ"ל להפקיד רובד polyelectrolyte בעלי מטען חשמלי חיובי על חרוזים סיליקה עם קבוצת carboxyl פונקציונלי. וורטקס ההשעיה חרוז דקות 1. דגירה זה על הכתף צינור במשך 60 דקות. ב RT.
    4. צנטריפוגה ההשעיה החרוזה XG ב 1801 דקות 1. לשטוף פעמים PAH חמש מאוגד עם מים די 10 מ"ל. אחרי כל צנטריפוגה והסרה של supernatant, החרוזים היו צפופים בתחתית של התחתית. לשבש את גוש חרוז ידי pipetting נמרצת עם 2 מ"ל מים DI לפני הוספת 8 מ"ל מים DI כך חרוזים ניתן מחדש על תנאי לשטוף לפני הצעד צנטריפוגה הבא.
    5. לעקוב אחראת השלבים 1.2.3 ו 1.2.4 לציפוי PSS להפקיד רובד טעון שלילי על החרוזים. Re- להשעות את החרוזים 9.8 מיליליטר של 1 M NaCl לפני בתצהיר PSS לאחר הסרת supernatant המים די משלב הכביסה 5 th של 1.2.4.
      1. השתמש באותו שלב pipetting נמרצת באמצעות 2 מ"ל של 1 M NaCl כדי לשבור את גוש חרוז בתחתית הצינור 15 מ"ל ולאחר מכן להוסיף 8 מ"ל של 1 M NaCl. הוסף 200 μl של פתרון PSS ל -9.8 מיליליטר של חרוזי סיליקה שהופקדו בשכבת PAH יחידה. לאחר vortexing דקות 1. ו דגירה של 60 דקות. על הכתף צינור, לחזור 5 צעדים כביסה עם מים די.
      2. מדוד את פוטנציאל זטה של ​​החרוזים לפני ואחרי כל ציפוי polyelectrolyte באמצעות מערכת פיזור אור דינאמי על פי הפרוטוקול של היצרן כדי לוודא את ההליך בתצהיר polyelectrolyte שבוצע כהלכה (ראה טבלה 1).
    6. חזור על חמישה צעדי שטיפה במי DI בעקבות שכבת PSS היחידהבתצהיר מחדש להשעות את החרוזים 650 μl של חיץ פוספט נתרן 1 מ"מ עם 0.05% Tween 20 (15% w / v) לפני השימוש במכשיר microfluidic כדי לשפר flowability שלה.
  3. בצע את ההליך המתואר לעיל מן 1.2.5 כדי 1.2.6 עבור 500 חרוזים ננומטר סיליקה עם הקבוצה הפונקציונלית אמין להפקיד שכבה יחידה של PSS.

ייצור 2. של שבב microfluidic PDMS

  1. Microfabrication של המאסטר סיליקון
    1. לפברק המאסטר סיליקון ליציקה PDMS באמצעות טכניקות microfabrication כדלקמן.
      1. ספין מעיל photoresist דק 1 מיקרומטר ב -4,000 סל"ד על פרוסות סיליקון. תבנית השכבה באמצעות ליתוגרפיה הקרנה (זמן חשיפה 170 msec.) לחרוט 700 עמוק ננומטר ו -2 מיקרומטר הרחב nanochannels מישוריים (מתנהגת כמו nanotraps עבור חרוזי סיליקה) עם תחריט יון תגובתי.
      2. השתמש פרמטרי התחריט הבאים כדי להשיג את שיעור לחרוט של 3.5 ננומטר / ים: 3 CHF (45 SCCM), 4 CF (15 SCCM), Ar (100 SCCM), לחץ 100 mTorr, כוח RF 200 W.
    2. ספין מעיל שכבת photoresist עבה השני 1 מיקרומטר ב -2,000 סל"ד ולבצע יישור אל nanotraps בדוגמת בעבר. תבנית את microchannels תוך קשר ליתוגרפיה ידי תחריט יון תגובתי עמוק (DRIE) של סיליקון. השתמש DRIE פרמטרים 26 בטבלה 2.
  2. המצאה של עובש PDMS
    1. Silanize המאסטר סיליקון עם trichlorosilane (50 μl) בבית N / O ואקום הצנצנת.
      זהירות: Tricholorosilane הוא חומר רעיל ומאכל. תמיד להשתמש בו במנדף כימי עם אמצעי הגנה אישי נאות.
    2. מערבבים את בסיס לסוכן ריפוי ב -10: 1 PDMS יחס ויצוק על המאסטר סיליקון silanized ולרפא אותו על 70 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות בתנור הסעה.
    3. הסר את לוח PDMS מן האדון סיליקון עם קשר סכין פלזמה זה על פרוסות סיליקון ריקות באמצעות שואב פלזמה לאחר plטיפול אסמא בתוך שואב פלזמה דקות 1. צרף קלטות בשולי לסמן קו חלוק של PDMS הבא ליהוק צעד.
    4. Silanize עובש PDMS בצנצנת ואקום עם trichlorosilane (50 μl) O / N.
    5. עופרת PDMS (בסיס: סוכן ריפוי 10: 1 יחס) על תבנית silanized PDMS ולרפא אותו על 70 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות בתנור הסעה.
  3. המצאה של המכשיר PDMS
    1. קלף את לוח PDMS נרפא מהתבנית PDMS לאורך קו החלוקה מסומן עם הקלטת.
    2. חורים מאגר פאנץ עם ביופסיה 1.5 מ"מ, נקי עם קלטת, יש לשטוף עם אלכוהול איזופרופיל (IPA) ויבש עם חנקן.
    3. אג"ח פלזמת מכשיר PDMS בשקופית זכוכית מיקרוסקופ 25 מ"מ x 75 מ"מ אחרי טיפול פלזמה שואבת פלזמת דקות 1.
  4. Ultrasonicate ההשעיה חרוז במשך 60 דקות. באמבטיה קולית לפני המילוי. פיפטה השעיה חרוזה 10 μl (300 סיליקה הלא פונקציונלית ננומטר להיותמודעות, או 500 חרוזים ננומטר סיליקה carboxyl עם שכבות PAH-PSS, או 500 חרוזים אמין ננומטר סיליקה בשכבה PSS) לתוך פתחי הכניסה 4 ו -6 כל (ראה איור 1 א ', ב) מיד לאחר מליטה פלזמה של השבב PDMS על מצע זכוכית. הקש בעדינות על השבב PDMS עם קצה פיפטה כדי לשפר את האריזה חרוז.
    1. לאחר מילוי ערוצי משלוח חרוז, לכסות את כל פתחי הכניסה למעט 1 ו -9 עם קלטת. אוויר יבש המכשיר במשך 3 שעות ולאחסן ב +4 מעלות צלזיוס לפני השימוש. איור 2 נותן צעד-אחר-צעד סכמטי של תהליך ההרכבה העצמית קולואידים.

ניסוי 3. ריכוז אלקטרוקינטיות של DNA

  1. מלאו את מאגרי 3, 7 עם פתרון חיץ (10 μl של 1 מ"מ PB) ומאגר 5 עם דגימת DNA (10 μl של 10 ננומטר ב 1 מ"מ PB) ולהחיל לחץ שלילי עדין עם קצה פיפטה הפוכה על מאגרי 2 , 8 ו -10 כדי למלא את הערוצים עם הפתרונים ללא בועות (ראו איור 1B).
  2. הוסף 10 μl של 1 מ"מ PB למאגרים 2 ו -8 ו -10 μl של ה- DNA 10 ננומטר למאגר 10 כדי לאזן את הלחץ ולחכות 5 דקות. כדי להגיע לשיווי משקל.
  3. הכנס את חוטי Pt לתוך מאגרים 3, 5, 7, 10.
  4. החל המתח על פני צומת ננו-נוזלי באמצעות מחלק מתח מחובר מד מקור וחוטי Pt. ראשית מרחי 30 V על מאגרי 5, 10 ו GND על מאגרי 3, 7.
  5. להקטין את המתח ל -25 V על מאגר 10 לאחר ~ 30 שניות.
  6. השתמש תריס מכאני עם פתח תקופתי בכל 5 שניות כדי למזער photobleaching של המדגם בעת הקלטת אותות הקרינה מן ה- DNA.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שבב concentrator אלקטרוקינטיות ב PDMS המכיל צומת ננו-נוזלי עצמית התאספו בין שני microchannels מוצג באיור 1 א). הערוץ באמצע המכשיר מתמלא פתרון דגימת DNA, לצדם שני ערוצי פתרון חיץ בכל צד דרך ערוץ משלוח חרוז רחב 50 מיקרומטר (איור 1B). ההשעיה colloidal סיליקה הוא טס לתוך התעלה משלוח חרוז מיד לאחר מליטה פלזמה ליצור צומת ננו-נוזלי בין המדגם בערוץ פתרון חיץ. מערך nanotrap המורכב 700 ננומטר עמוק 2 מיקרומטר nanochannels הרח...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בעקבות ערכת עיצוב מכשיר הנפוצה ללמוד nanofluidics, אנו מפוברקים צומת ננו-נוזלי בין שני ערוצי microfluidic באמצעות חלקיקי ההרכבה העצמית של קולואידים מונחה אידוי במקום lithographically patterning מערך של nanochannels. כאשר זורם חלקיקים קולואידים לתוך התעלה משלוח חרוז, מערך של nanotraps עם עומק של 700 ננומטר ברוחב של 2 מיקרומטר משני צידי תעלת הלידה חרוז ברוחב כולל של 100 מיקרומטר מנעו ההשעיה חרוז לזרום לתוך חיץ מדגם ערוץ בשל מתח הפנים בבית nanotraps. ומשנלכדים, חלקיקים קולואידים ארז ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה על ידי NIH R21 EB008177-01A2 וניו יורק אוניברסיטת אבו דאבי (NYUAD) מחקר שיפור הקרן 2013. אנו מביעים את תודתנו הצוות הטכני של MIT MTL על תמיכתם במהלך microfabrication וג'יימס ווסטון ניקולאס Giakoumidis של NYUAD עבור שלהם תמיכה ב מצלם SEM ובניית מחלק מתח, בהתאמה. ייצור המכשיר PDMS נערך במתקן הליבה microfabrication של NYUAD. לבסוף, ברצוננו להודות רבקה Pittam ממרכז NYUAD עבור מלגות דיגיטליות לצילומי וידאו ועריכה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
פולי (חומצה סטירנסולפונית) מלח נתרןמדעי המדע 08772
תמיסת פולי (אלילמין)סיגמא אולדריץ'479144-5G
סיליקה מיקרוספרה - 300 ננומטרPolysciences 24321
סיליקה מיקרוספירה - 500 ננומטרPolysciences 24323
סיליקה מיקרוספרה קרבוקסיל פונקציונלי - 500 ננומטרPolysciences 24753
סיליקה מיקרוספרה אמין פונקציונלי - 500 ננומטרמדעי המדע 24756
Sylgard 184 ערכת אלסטומר סיליקוןDow Corning
TrichlorosilaneSigma Aldrich175552
מנקה אולטרסאונדברנסון3510
מסובב צינור VWR10136-084
מערבולת מערבולתWiseMixVM-10
מיקרוצנטריפוגהVWRמיקרו 1207
מנקה פלזמההאריק פלזמהPDC-001-HP
PDMS מיקסרThinkyARE-250
תנורתרמו מדעיPR305220M
מיקרוסקופ אפי-פלואורסצנטיNikonEclipse Ti
CCD מצלמהאנדורקלרה
אלקטרודות פלטינהאלפא Aesar43014
מד מקורKeithley2400
מולטימטר דיגיטלי Extech410
מיקרוסקופיה זכוכית שקופיותתרמו סיינטיפיק2951-001
טווין 20Merck Millipore822184
נתרן כלוריפישר סיינטיפיק7646-14-5
נתרן פוספט מונו-בסיסיסיגמא אולדריץ'71505
נתרן פוספט דו-בסיסיסיגמא אולדריץ'S3264
DNAIDTCAA CCG ATG CCA CAT CAT TAG CTA C
B-PhycoerythrinLife TechnologiesP-800
מערכת פיזור אור דינמית למדידת פוטנציאל ZetaMalvern Zetasizer Nano S
Photoresist שיפליSPR700-1.0
ליתוגרפיה הקרנהניקוןNSR2005i9
תחריט יון תגובתיחומרים יישומייםAME P5000
ICP תחריט יונים תגובתי עמוקSTSSTS-6 "
ליתוגרפיה מגעחזיונות אלקטרונייםEV620
Photoresist Coater מפתחSSISSI 150
פרופיל משטח ללא מגעWykoNT 9800

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Mawatari, K., Kazoe, Y., Shimizu, H., Pihosh, Y., Kitamori, T. Extended-Nanofluidics: Fundamental Technologies, Unique Liquid Properties, and Application in Chemical and Bio Analysis Methods and Devices. Anal Chem. 86, 4068-4077 (2014).
  2. Tsukahara, T., Mawatari, K., Kitamori, T. Integrated extended-nano chemical systems on a chip. Chem Soc Rev. 39, 1000-1013 (2010).
  3. Mani, A., Zangle, T. A., Santiago, J. G. On the Propagation of Concentration Polarization from Microchannel-Nanochannel Interfaces Part I: Analytical Model and Characteristic Analysis. Langmuir. 25, 3898-3908 (2009).
  4. Aizel, K., et al. Enrichment of nanoparticles and bacteria using electroless and manual actuation modes of a bypass nanofluidic device. Lab Chip. 13, 4476-4485 (2013).
  5. Wang, Y. C., Stevens, A. L., Han, J. Million-fold preconcentration of proteins and peptides by nanofluidic filter. Anal Chem. 77, 4293-4299 (2005).
  6. Karnik, R., et al. Electrostatic control of ions and molecules in nanofluidic transistors. Nano letters. 5, 943-948 (2005).
  7. Mao, P., Han, J. Y. Fabrication and characterization of 20 nm planar nanofluidic channels by glass-glass and glass-silicon bonding. Lab Chip. 5, 837-844 (2005).
  8. Mao, P., Han, J. Massively-parallel ultra-high-aspect-ratio nanochannels as mesoporous membranes. Lab Chip. 9, 586-591 (2009).
  9. Balducci, A., Mao, P., Han, J. Y., Doyle, P. S. Double-stranded DNA diffusion in slitlike nanochannels. Macromolecules. 39, 6273-6281 (2006).
  10. Yamada, M., Mao, P., Fu, J. P., Han, J. Y. Rapid Quantification of Disease-Marker Proteins Using Continuous-Flow Immunoseparation in a Nanosieve Fluidic Device. Anal Chem. 81, 7067-7074 (2009).
  11. Huh, D., et al. Tuneable elastomeric nanochannels for nanofluidic manipulation. Nat Mater. 6, 424-428 (2007).
  12. Chung, S., Lee, J. H., Moon, M. W., Han, J., Kamm, R. D. Non-lithographic wrinkle nanochannels for protein preconcentration. Adv Mater. 20, 3011-3016 (2008).
  13. Park, S. M., Huh, Y. S., Craighead, H. G., Erickson, D. A method for nanofluidic device prototyping using elastomeric collapse. Proc Natl Acad Sci. 106, 15549-15554 (2009).
  14. Zeng, Y., Harrison, D. J. Self-assembled colloidal arrays as three-dimensional nanofluidic sieves for separation of biomolecules on microchips. Anal Chem. 79, 2289-2295 (2007).
  15. Malekpourkoupaei, A., Kostiuk, L. W., Harrison, D. J. Fabrication of Binary Opal Lattices in Microfluidic Devices. Chem Mat. 25, 3808-3815 (2013).
  16. Merlin, A., Salmon, J. -B., Leng, J. Microfluidic-assisted growth of colloidal crystals. Soft Matter. 8, 3526-3537 (2012).
  17. Schepelina, O., Zharov, I. PNIPAAM-modified nanoporous colloidal films with positive and negative temperature gating. Langmuir. 23, 12704-12709 (2007).
  18. Schepelina, O., Zharov, I. Poly(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate)-Modified Nanoporous Colloidal Films with pH and Ion Response. Langmuir. 24, 14188-14194 (2008).
  19. Smith, J. J., Zharov, I. Ion transport in sulfonated nanoporous colloidal films. Langmuir. 24, 2650-2654 (2008).
  20. Gaspar, A., Hernandez, L., Stevens, S., Gomez, F. A. Electrochromatography in microchips packed with conventional reversed-phase silica particles. Electrophoresis. 29, 1638-1642 (2008).
  21. Lee, S. Y., et al. High-Fidelity Optofluidic On-Chip Sensors Using Well-Defined Gold Nanowell Crystals. Anal Chem. 83, 9174-9180 (2011).
  22. Hu, Y. L., et al. Interconnected ordered nanoporous networks of colloidal crystals integrated on a microfluidic chip for highly efficient protein concentration. Electrophoresis. 32, 3424-3430 (2011).
  23. Zhang, D. -W., et al. Microfabrication-free fused silica nanofluidic interface for on chip electrokinetic stacking of DNA. Microfluid Nanofluid. 14, 69-76 (2013).
  24. Syed, A., Mangano, L., Mao, P., Han, J., Song, Y. A. Creating sub-50 nm nanofluidic junctions in a PDMS microchip via self-assembly process of colloidal silica beads for electrokinetic concentration of biomolecules. Lab Chip. 14, 4455-4460 (2014).
  25. Kim, S. J., Song, Y. A., Han, J. Nanofluidic concentration devices for biomolecules utilizing ion concentration polarization: theory, fabrication, and applications. Chem Soc Rev. 39, 912-922 (2010).
  26. Fu, J. P., Mao, P., Han, J. Y. Continuous-flow bioseparation using microfabricated anisotropic nanofluidic sieving structures. Nat Protoc. 4, 1681-1698 (2009).
  27. Plecis, A., Nanteuil, C., Haghiri-Gosnet, A. M., Chen, Y. Electropreconcentration with Charge-Selective Nanochannels. Anal Chem. 80, 9542-9550 (2008).
  28. Ko, S. H., et al. Nanofluidic preconcentration device in a straight microchannel using ion concentration polarization. Lab Chip. 12, 4472-4482 (2012).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

DNA50

מאמרים קשורים