Name: PDMS ייצור המכשיר ושינוי פני השטח (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-10-01T15:22:25.000+00:00
Duration: 14 min 48 s
Description: למדו לבודד נויטרופילים באמצעות מכשיר לכידה אימונו-אפיניות עם מבנים מיקרופלואידיים לניתוח גנומי. השיטה מיושמת בחמש בתי חולים שונים לבידוד RNA איכותי לחקר תפקוד חיסוני.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר עליהם.

pdms ייצור המכשיר ושינוי פני השטח

PDMS Device Fabrication and Surface Modification

PDMS ייצור המכשיר ושינוי פני השטח

שמי קן קוץ. אני פוסט-דוקטור כאן במרכז למשאבי Bio MAs המסונף לבית החולים הכללי של מסצ'וסטס. פרויקט המחקר המרכזי שלי כולל בידוד של נויטרופילים באמצעות התקן ללכידה באפיניות אימונית עם מבנים של מיקרופלואידיקה.אנו משתמשים במכשיר זה בחמישה בתי חולים שונים ברחבי המדינה כדי לבודד RNA לצורך אנליזה גנומית המשך. באופן בסיסי, מה שיש בידיכם הוא שכבת מאסטר של SU8 photo resist על גבי סיליקון. אנו עומדים למזוג אלסטומר דו-רכיבי PDMS מעל המאסטר הזה, וה-PDMS יצור תבנית.אנו מוציאים את תבנית המאסטר מהמארז שלה ומניחים אותה בתוך צלחת פטרי. המאסטר מקובע באמצעות סרט דביק לתחתית צלחת הפטרי. על המאזניים אנו שוקלים תערובת של PDMS, מקשה ושרף בסיס.היחס הוא חלק אחד של מקשה ל-10 חלקים של שרף. בדרך כלל, עבור המכשירים שגזרנו, שוקלים 20 עד 30 גרם של השרף ושניים עד שלושה גרם של המקשה בהתאמה. לאחר מזיגת המקשה והשרף לתוך כלי שקילה קטן, אנו משתמשים במזלג פלסטיק סטנדרטי כדי לערבב ביניהם.יש לוודא שהערבוב נעשה בעוצמה וכי התערובת נקיפלה אחת על השנייה כדי להבטיח שהממס (hardener) יתפזר באופן אחיד בתוך השרף. בדרך כלל, אנו עוקבים אחר איכות הערבוב של השניים. על ידי בחינת מספר בועות האוויר, אנו שואפים להגיע לפיזור אחיד של בועות אוויר קטנות בכל רחבי האלאסטומר.לאחר מכן, אנו שופכים את ה-PDMS מעל תבנית ה-SU-8 שנמצאת בתוך פטריית השכבה. אנו מניחים את התבנית עם ה-PDMS מעליה בתוך פעמון ואקום, ומרוקנים את התא כדי להוציא את האוויר שערבבנו לתוכו. בדרך כלל, תהליך הוואקום אורך בין 30 דקות לשעה אחת.לאחר ניתון הגזים, אנו מוציאים את ההתקנים מתא הוואקום ומניחים אותם בתנור בטמפרטורה של 65 עד 80 °C. זמן האשייה המינימלי בטמפרטורות אלו הוא שלוש עד שש שעות. במעבדה שלנו, אנו בדרך כלל משאירים את ההתקנים בתנור למשך הלילה.בדרך כלל, אנו משתמשים בסכין ניתוח מפלדה מספר 11. אנו מבצעים חיתוכים ישרים לעומק של כחצי סנטימטר מקצה תבנית המאסטר הסיליקונית, וחותכים מסביב לקצה המאסטר ליצירת דיסק גדול. אנו מקלפים את תבנית ה-PDMS מהמאסטר ומניחים אותה כשצד התבליט פונה כלפי מעלה בתוך צלחת פטרי נקייה.אנו מוציאים את התבנית המשוחררת מתוך צלחת הפטרי ומניחים אותה על משטח חיתוך באמצעות סכין או סכין המורכבת על מסילה ליניארית. אנו חותכים את ההתקנים המכילים את התבנית. לאחר מכן, כל התקן חתוך מוחזר לצלחת הפטרי להמשך עיבוד.בדרך כלל, כדי לחבר את המכשירים שלנו לנוזלים, ננקב חורים במכשיר ה-PDMS. המכשיר שבו אנו משתמשים לניקוב החורים הוא מזרק סטנדרטי של 3 מיליליטר. בקצה המזרק של ה-3 מיליליטר נמצא מחט פלדת אל-חלד בעלת קצה קהה.בתוך מחט הפלדה אל-חלודה נמצא תיל המתאים לקוטרה הפנימי של המחט. תיל זה מחובר לבוכנה של המזרק. על ידי משיכה של הבוכנה לאחור והסגת המחט, ניתן ליצור חור או להוציא פקק מה-PDMS. הפכו את התקן ה-PDMS והוציאו אותו על ידי לחיצה על הבוכנה.הסוד בשימוש במכשירי ניקוב הוא לשמור על הבוכנה אנכית ככל האפשר ולא לסובב את מכשיר הניקוב כלל. כאשר מנקבים דרך ה-PDMS, מרימים את כל המכשיר, את כל מכשיר ה-PDMS, באמצעות פינצטה, הופכים אותו ומחלצים את הפקק על ידי לחיצה מטה על הבוכנה. תופסים את הפקק עם פינצטה ומשליכים אותו.לאחר מכן, החזר את הבוכנה שוב, הפוך את המכשיר חזרה למטה והוצא את מכשיר החיתוך. חזור על פעולה זו עד שכל החורים ננקבו. עבור תהליך ההדבקה, אנו מדביקים את מכשירי ה-PDMS ללמיות זכוכית.עבור המכשירים שלנו, אנו נבצע הדבקה בלתי הפיכה או חיבור קוולנטי של ה-PDMS למשקרי זכוכית. פעולה זו מבוצעת על ידי הנחתם בתוך plasma Asher וחשיפתם לפלזמה חמצונית ריאקטיבית. השלבים לביצוע פעולה זו הם לקיחת מכשיר ה-PDMS והנחתו על המגש של ה-plasma Asher.כאשר מאפייני המכשיר פונים כלפי מעלה, ניתן להשתמש בכל זכוכית מיקרוסקופ סטנדרטית. אנו משתמשים בזכוכית מיקרוסקופ מוגדלת מעט, באורך one and a half inch, כדי להתאימה למכשיר שלנו. ניתן להשתמש בהן ישירות מהאריזה.אנו מעדיפים לטפל בהם בתמיסת פיראנה. פעולה זו מנקה זיהומים אורגניים שעשויים להימצא על פני השטח של שקף הזכוכית. לאחר הנחת המכשיר ושקף הזכוכית על מגש ה-plasma Asher, החליקו את המגש אל תוך ה-plasma Asher וחשפו אותם לפלזמה חמצונית ריאקטיבית.לאחר השלמת התוכנית במכשיר ה-plasma Asher, אנו פותחים את התא ומוציאים את הפלטה עם המכשירים שלנו אל משטח העבודה. באמצעות פינצטה, אנו מרים בזהירות את מכשיר ה-PDMS, תוך הקפדה לא לגעת במשטחי ההדבקה עם האצבעות. אנו הופכים את צד ההדבקה כלפי מטה על גבי הזכוכית, על גבי השקופית, ולאחר מכן אנו מוודאים שאין בועות אוויר בין ה-PDMS לשקופית הזכוכית.אנו מניחים את התקן ה-PDMS, שכעת הוא מודבק לזכוכית, על פלטה חמה בטמפרטורה של 65 עד 75 °C למשך 10 דקות כדי להשיג קשר כימי חזק יותר. בחלק זה, אנו הולכים לשנות כימית את פני השטח של ה-PDMS והזכוכית; לאחר ההדבקה בחדר נקי, נותרנו עם פני שטח של PDMS שכוללים קבוצות OH רגיבות על פני השטח. אנו זקוקים למשטח רגיב זה, שהוא הידרופילי ובסופו של דבר יפרוץ אל תוך גוף ה-PDMS.מכיוון שכימיה של פני השטח מבוצעת בצורה הטובה ביותר מיד לאחר טיפול בפלזמה, נשתמש בתמיסה של 5% של 3-mercaptopropyltrimethoxysilane. זוהי תמיסה של 5% לנפח, ובשורה התחתונה מה שאנו עושים הוא להזריק אותה לכניסה ולוודא שהמכשיר ממולא לחלוטין ללא בועות אוויר.אם קיימות בועות אוויר, דחפו אותן החוצה באמצעות פינצטה. לאחר הזרקת ה-slan, המתינו 15 עד 30 דקות בטמפרטורת החדר. בדרך כלל, מזריקים נפח שני של slan כ-10 דקות לאחר תחילת התגובה.לאחר שהסילן הגיב למשך כחצי שעה, נשטוף את כל המכשירים בשלוש עד ארבעה נפחי מכשיר של אתנול טהור. את העודפים שנשפכו פשוט נספוג עם ניגב כימי. לאחר שטיפת המכשירים, נרים אותם ונניח אותם על פלטה מחוממת, המכוונת ל-100 °C, ונאפשר לאתנול שנמצא שם להתאדות. תהליך זה מסייע בהשחזת פני השטח של הסילן.לאחר שהמכשיר התייבש, ניתן לאחסן אותו במייבש למשך חודשים, או שניתן לקחת את המכשיר ולהמשיך מיד לשלב הבא. לאחר שהמכשירים עברו תהליך אשורה, הם עשויים כעת בציפוי sine הן על פני הזכוכית והן על פני ה-PDMS. ה-sine הוא capto sine עם קבוצת thiol, אשר תגיב עם ה-crosslinker ההטרו-ביפונקציונלי שלנו, שהוא GMBS.הוא מדולל באתנול טהור. הוא מגיב עם מים, לכן יש להיזהר שלא לחשוף אותו לתנאים מימיים. אנו מזריקים אותו אל תוך המכשירים ומסירים בועות אוויר באמצעות פינצטה, כפי שאני עושה כאן, כדי להבטיח שכל המשטחים יהיו מצופים במולקולה זו.אנו מכסים את הכלי ומשאירים אותו להגיב למשך חצי שעה. לאחר שה-GMBS הגיב במשך חצי שעה, נשטוף את המכשירים במים דיוניים כדי להסיר שאריות אתנול שנמצאות במכשיר. לאחר מכן, נזרים NeutrAvidin, שהוא חלבון קושר ביוטין.לאחר מכן, ממהללים את ה-neutravain לריכוז של 10 µg/mL. אם הוזרק בטעות אוויר למכשיר, יהיה צורך לשטוף אותו שוב באתנול כדי להסיר ביעילות את כל האוויר; האתנול מרטיב טוב יותר את משטחי המכשיר ומאפשר להסיר בועות אוויר שהוכנסו למכשיר בטעות. ברגע שהמכשירים נשטפו במים דה-יוניזציה, נמלא בדרך כלל את המכשיר בשני עד ארבעה נפחי מכשיר של תמיסת neutravain מדוללת.ה-Nutt travain יגיב עם ה-GMBS, המקובע למשטח באמצעות כל אמצעי ראשוני על ה-Nutt travain. תהליך זה יכול להתרחש בטמפרטורת החדר למשך שעה אחת. בדרך כלל, אני מניח את המכשירים בחדר קירור בטמפרטורה של 4 °C למשך הלילה.עם זאת, לפני הוספת הנוגדן, ברצוננו לשטוף החוצה כל Aden שאינו קשור בתמיסה. אנו עושים זאת על ידי זרימה של תמיסת BSA בריכוז 1% המדוללת ב-PBS. מכיוון ששבבים אלו ישמשו לאנליזה גנומית בהמשך, כל התמיסות שבהן אנו משתמשים הן נקיות מ-RNA.בדרך כלל, אנו שוטפים את המכשיר עם ארבעה עד חמישה נפחים של תמיסת 1%BSA. לאחר מכן, אנו מוסיפים את הנוגדן. הנוגדן בניסוי זה הוא CD 66 B, ונוגדנים ספציפיים לגראנולוציטים בדם מלא.אנו משתמשים בריכוז שבין 10 ל-25 µg/mL, ונזריק את הנוגדן. נזריק 200 µL של נוגדן לכל מכשיר. נבצע שתי הזרקות של 100 µL, אחת לכל פתח במכשיר.בדרך כלל, נזריק 100 µL לתוך פתח אחד, נמתין 30 דקות, ואז נזריק 100 µL נוספים לתוך הפתח הנגדי.

pdms-device-fabrication-and-surface-modification

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

בסרטון הזה אנחנו מדגימים את הטכניקה של ליתוגרפיה רך עם polydimethyl siloxane (PDMS) שבו אנו משתמשים כדי farbricate מכשיר microfluidic עבור נוירונים culturing.

המצאה של המכשיר microfluidic עבור מידור של Neuron סומה האקסונים

בפרוטוקול זה, אנו מדגימים את ייצור של מערך microactuator מכלל הודעות העקורים אנכית שבו הטכנולוגיה מבוססת, ואיך הטכנולוגיה הזו בסיס ניתן לשנות לנהל תפוקה גבוהה תרבית תאים דינמי מכנית בתרבות הן דו מימדי ותלת מימדי פרדיגמות.

פלטפורמות microfabricated לתרבות Cell דינמי מכאני

הגישה ליתוגרפיה micropunching מפותח כדי ליצור מיקרו submicron דפוסי למעלה, דפנות ומשטחים התחתון של פולימר מצעים. הוא מתגבר על המכשולים של דפוסים מנהלת פולימרים ויצירת דפוסי דפנות. שיטה זו מאפשרת ייצור מהיר של תכונות מרובות ללא כימיה אגרסיבי.

Micropunching ליתוגרפיה לייצור מיקרו submicron דפוסי פולימר על מצעים

בסרטון זה אנו מתארים ראשון ייצור ותפעול הליכים של גל אקוסטי פני השטח (SAW) מכשיר נגדי אקוסטי. לאחר מכן, אנו מדגימים התקנה ניסיונית שמאפשרת לשניהם להדמיה איכותית זרימה וניתוח כמותי של תזרים מורכב בתוך מכשיר השאיבה ראה.

ייצור, תפעול ויזואליזציה זרימה במיקרופלואידיקה אקוסטית-נגדית Surface--מונע גל אקוסטי

מודגם ייצור סורגים בעלי ניגודיות גבוהה כאלמנט מפזר הספקטרום המקביל במערכת פוטו-וולטאית מרוכזת. מתוארים תהליכי ייצור הכוללים ליתוגרפיה של ננו-טביעה, התזת TiO2 ותחריט יונים תגובתי. תוצאות מדידת השתקפות משמשות לאפיון הביצועים האופטיים.

המצאה של Gratings ניגודיות הגבוה לפיצול הספקטרום Dispersive האלמנט במערכת פוטוולטאית מרוכזת

יצירת תחליבים כפולים מיקרופלואידיים כוללת בדרך כלל מכשירים עם יכולת הרטבה מעוצבת או רכיבי זכוכית בהתאמה אישית. כאן אנו מתארים את הייצור והבדיקה של מחולל תחליב כפול שכולו פולידימתילסילוקסן (PDMS) שאינו דורש טיפול פני שטח או תהליכי ייצור מסובכים, ומסוגל לייצר תחליבים כפולים עד 14 מיקרומטר.

זוגי אמולסיה דור שימוש בהתקן זרימת פוקוס Co-הצירית polydimethylsiloxane (PDMS)

עבודה זו מציגה שיטה פשוטה וחזותית לזהות פולימורפיזם רב-נוקלאוטיד על פלטפורמת מניפולצית אגל פנאומטי. עם השיטה המוצעת, הניסוי כולו, כולל מניפולציה אגל וזיהוי של פולימורפיזם רב-נוקלאוטיד, יכול להתבצע ליד 23 מעלות צלזיוס ללא סיוע של מכשירים מתקדמים.

החזותי איתור מדד-צבע של פולימורפיזם רב-נוקלאוטיד על פלטפורמת מניפולציה אגל פניאומטיים

שיטות ייצור משטח בדוגמת הפקדת ננומטר מברשות עבה או מיקרון עבה, תפור סרטים של פולימר שיתוף בלוק azlactone מדווחים. שלבים קריטיים ניסיוני, התוצאות נציג, מגבלות של כל שיטת נידונות. שיטות אלה שימושיים ליצירת בממשקים פונקציונליים עם מאפיינים פיזיים המותאמים תגובתיות משטח tunable.

בדיית משטחים תגובתי עם מברשת, תפור סרטים של פולימרים שיתוף בלוק Azlactone-Functionalized

פרוטוקול זה מתאר את הזיוף של התקנים microfluidic מ- MY133-V2000 כדי לסלק חפצים שעולות לעתים קרובות microchannels עקב המדדים השבירה המאולתר בין מבנים microchannel של תמיסה מימית. פרוטוקול זה משתמש של מחזיק אקרילי כדי לדחוס את המכשיר שעברו אנקפסולציה, שיפור הדבקות הן מבחינה כימית והן מבחינה מכנית.

ייצור של התקנים השבירה-אינדקס-מתאימים עבור מיקרופלואידיקה ביו

פרוטוקול זה מתאר את טכניקות המיקרו-פבריקציה הנדרשות לבניית התקן אלקטרופורציה מיקרופלואידי במעבדה על שבב. מערך הניסוי מבצע טרנספקציות מבוקרות ברמת תא בודד בזרימה רציפה וניתן להרחיב אותן לתפוקות גבוהות יותר עם בקרה מבוססת אוכלוסייה. ניתן ניתוח המציג את היכולת לעקוב באופן חשמלי אחר מידת החדירה של קרום התא בזמן אמת.

ייצור והפעלה של זרימה רציפה, מערכת מיקרו-אלקטרופורציה עם זיהוי חלחול

פרוטוקול זה מפרט את התכנון והייצור של מכשיר מיקרופלואידי, המתאים לחקירת מכניקת פולימרים מיקרו-צינוריים. הסינתזה של מיקרו-ייצור, בקרת זרימה אוטומטית וטכניקות מידול חישוביות מאפשרת מערכת גמישה המתאימה באופן אידיאלי לחקירת השלד התאי במבחנה.

פיתוח גישה מבוססת מיקרופלואידיקה לחקר מכניקת פולימרים מיקרו-צינוריים

למדו לבודד נויטרופילים באמצעות מכשיר לכידה אימונו-אפיניות עם מבנים מיקרופלואידיים לניתוח גנומי. השיטה מיושמת בחמש בתי חולים שונים לבידוד RNA איכותי לחקר תפקוד חיסוני.

PDMS ייצור המכשיר ושינוי פני השטח

גלה סרטונים נוספים