Name: ססגוניות קרינת איתור עבור מיקרופלואידיקה אגל באמצעות סיבים אופטיים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-05-05T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 21 s
Description: למד זיהוי פלואורסצנציה רב-צבעי במיקרופלואידיקה אגל באמצעות סיבים אופטיים. שיטה זו מפשטת את תהליך הסקר הביולוגי בעל תפוקה גבוהה ומאפשרת זיהוי פנוטיפים נדירים במחקר אנזימים.

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

עבודה זו נתמכה על ידי מענק DARPA מספר 84389.01.44908, פרס NSF CAREER (DBI-1253293), מענק מחקר גישוש/פיתוח של NIH (CA195709), ופרסי NIH New Innovator (HD080351, DP2-AR068129-01), ומענק כיוונים חדשים מתוכנית הקצאת המשאבים של UCSF.

1. ייצור מאסטר SU8 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עיצוב מבני microfluidic עבור ייצור שכבה שלוש באמצעות תוכנת עיצוב יש את העיצובים מודפס על ידי ספק על סרט המעגלים עם 10 מיקרומטר ברזולוציה. הפרטים של עיצוב מכשיר ניתן הפניה מצורפת 6 ואת גיאומטריות הערוץ מוצגות באיור 1. השכבות צריכות לכלול סימני יישור כדי לעזור במתחמים בין תכונות שכבת ייצור 8. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים פרוסות סיליקון בקוטר מראש לנקות 3 אינץ &#39;על coater ספין ולהדליק את אבק כדי להדביק אותה על צ&#39;אק. החל 1 מ&quot;ל של SU8-3050 במרכז רקיק ועל ספין במשך 20 שניות ב 500 סל&quot;ד, אז 30 שניות 1,750 סל&quot;ד, מתן עובי שכבה של 80 מיקרומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את רקיק ואופים על פלטה חמה C 135 מעלות במשך 30 דקות. אפשר רקיק להתקרר RT לפני המעבר לשלב הבא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשוף את הפרוסות המצופות אל מסיכת שכבת 1 st תחת מטר collimated 190W, 365 ננומטר LED במשך 3 דקות. לאחר החשיפה, מניחים את פרוסות על פלטה חמה C 135 מעלות במשך 1 דקות, אז מגניב RT לפני שתמשיך לשלב הבא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את פרוסות על coater ספין ולהדליק את אבק כדי להדביק אותה על צ&#39;אק. החל 1 מיליליטר של SU8-3050 במרכז הרקיק ועל הספין במשך 20 שניות ב 500 סל&quot;ד, אז 30 שניות ב 5000 סל&quot;ד, וכתוצאה מכך שכבה המספקת עובי נוסף של 40 מיקרומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את רקיק ואופים על פלטה חמה C 135 מעלות במשך 30 דקות, ולאחר מכן מגניב RT לפני המעבר לשלב הבא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יישר את מסיכת שכבה 2 nd על הגיאומטריה בדוגמת 1.3 ולחשוף את רקיק מצופה על 190 mW collimated, 365 ננומטר LED במשך 3 דקות. לאחר החשיפה, מניחים על פלטה חשמלית C 135 מעלות במשך 4 דקות 30 שניות, אז מגניב RT לפני שתמשיך לשלב הבא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את פרוסות על coater ספין ולהדליק את אבק כדי להדביק אותה על צ&#39;אק. החל 1 מ&quot;ל של SU8-3050 במרכז רקיק ועל ספין במשך 20 שניות ב 500 סל&quot;ד, אז 30שניות ב 1000 סל&quot;ד, וכתוצאה מכך שכבה המספקת עובי נוסף של 100 מיקרומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את רקיק ואופים על פלטה חמה C 135 מעלות במשך 30 דקות, ולאחר מכן מגניב RT לפני המעבר לשלב הבא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יישר את מסיכת שכבה 3 rd על הגיאומטריה בדוגמת 1.3 ולחשוף את רקיק מצופה על 190 mW collimated, 365 ננומטר LED במשך 3 דקות. לאחר החשיפה, מניחים על פלטה חשמלית C 135 מעלות במשך 9 דקות, אז מגניב RT לפני שתמשיך לשלב הבא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפתח את המסכות ידי טבילה באמבט בחש של אצטט אתר monomethyl פרופילן גליקול למשך 30 דקות. שטפו את רקיק ב isopropanol ואופים על פלטה חמה C 135 מעלות במשך 1 דקות. מניחים את המאסטר שפותחה בצלחת פטרי 100 מ&quot;מ עבור polydimethylsiloxane דפוס (PDMS). </li></ol> 2. PDMS ייצור המכשיר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן 10: 1 PDMS על ידי שילוב של 50 גרם בסיס סיליקון עם 5 גרם של סוכן ריפוי בתוך כוס פלסטיק. מערבבים את התוכן עם כלי רוטרי מצויד במקל ומערבבים. מעלותכמו התערובת בתוך תא ייבוש למשך 30 דקות, או עד שכל בועות האוויר יוסרו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים את PDMS לתת עובי של 3 מ&quot;מ כלפי מאמן ומקום בחזרה לתוך תא ייבוש עבור degassing נוספת. לאחר כל הבועות מוסרות, לאפות את המכשיר ב -80 מעלות צלזיוס במשך 80 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את המכשיר מהתבנית באמצעות אזמל ומניחים על משטח נקי עם הצד בדוגמת מעלה אגרוף פתחי הכניסה fluidic שקעים עם ביופסיה 0.75 מ&quot;מ. המכשיר חייב להיות לחתוך כך 120 מיקרומטר ו -220 מיקרומטר הגיאומטריות גבוהות נגישות מהצד של המכשיר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פלזמה לטפל במכשיר, עם צד תכונה כלפי מעלה, יחד עם טרום ניקה 2 אינץ &#39;על זכוכית שקופית 3 אינץ&#39; ב 1 mbar O 2 פלזמה למשך 20 שניות בתוך שואב פלזמה 300 W. איגרות החוב המכשיר PDMS ידי הצבת בצד בדוגמת של המכשיר PDMS על הצד שטופלו פלזמה של שקופיות הזכוכית. מניח את המכשיר בתנור C 80 ° ואופי המכשיר התאסף במשך 40 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדקלם הערוציםהידרופובי באמצעות מזרק כדי לשטוף את המכשיר עם נוזל טיפול פני פלואור. מיד לאפות את המכשיר ב -80 מעלות צלזיוס במשך 10 דקות להתאדות ממס. </li></ol> 3. הכנת הרכיבים האופטיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את סיבי עירור הליזר ידי הסרת הבידוד בין 5 המ&quot;מ האחרון של חיפוי 105 מיקרומטר ליבה, 125 מיקרומטר, NA = 0.22 סיבים אופטיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את סיבי עירור ליזר צבע 2 nd על ידי חזרה על 3.1 עבור סיב 2 nd זהה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את הסיב לאיסוף אותות הקרינה על ידי חזרה על 3.1 עבור חיפוי 200 מיקרומטר ליבה, 225 מיקרומטר, NA = 0.39 סיבים אופטיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את קצות כל הסיבים - אם את הטיפים אינם מסתיימים משטח שטוח, מחדש לבקע את הקצוות עם סופר סת&quot;ם סיבים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף מצמד סיבים לייזר לייזר 50 mW, 405 ננומטר ולצרף אחד הסיבים הליבה 105 מיקרומטר הלייזר. כוון את הסוף הפשיט לחיישן של כוח הליזרמטר, ולהשתמש התאמות קנס של מצמד לייזר על מנת למקסם את כוח לייזר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על 3.5 עבור לייזר ננומטר 50 mW, 473. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר 446/510/581/703 מסננים bandpass quad ננומטר על PMT באמצעות צינורות העדשה כדי לחסום אור לייזר ולהעביר הקרינה הנפלטת. צרף מצמד סיבים כך שהאור עובר דרך מסננים לפני שפגע PMT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף הסיב מ -3.3 ליחידה התכנסה 3.7. </li></ol> 4. מנותק מעורב דור אמולסיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג מכשיר מיקרופלואידיקה זרימת מוקד dropmaker עם פתח מיקרומטר 60 מיקרומטר x 60. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממלאים מזרק 1 מ&quot;ל עם שמנים HFE 7500 עם 2% יוניים fluorosurfactant 9. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלאו סדרה של 1 מ&quot;ל מזרקים עם השילובים הבאים של והעמסת (FITC) וצבעים כחול מצומדות dextran (CB) ב- PBS: 1 ננומטר FITC / 10 ננומטר CB, 10 ננומטר FITC / 10 ננומטר CB, 1 ננומטר FITC / 100 ננומטר CB, ו -10 ננומטר FITC / 100 ננומטר CB. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר מכשיר dropmaker על הבמה של מייקרו הפוךלהתמודד ואת המזרקים המימיים ושמן על משאבות מזרק. זוג את המזרקים המכשירים באמצעות צינורות PE-2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעלת משאבות מזרק ב 500 μl / hr עבור נפט 250 μl / hr עבור תמיסות מימיות, ליצור תערובת של 80 מיקרומטר טיפות המכילות הפתרונות מ -4.3. עבור כל סוג של מדגם מימי, השתמש בהתקן dropmaker טרי לחסל זיהום צולב. אסוף ~ 200 μl של אמולסיה מכל שילוב צבע לתוך מזרק ריק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 4 סוגי טיפות נאספו בתוך מזרק אוסף יחיד, לערבב את תחליב על ידי החלפה של מזרק שוב ושוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 4.2-4.6 עם תמיסות מימיות המכילות 0.1, 1, 10, ו 100 ננומטר FITC ב PBS. </li></ol> 5. הכנסת סיב אופטי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את שבב microfluidic מפוברק בשלב 2 על הבמה של מיקרוסקופ הפוכה יחד עם מצלמה דיגיטלית מסוגל &lt;100 μsec במהירויות תריס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבודה בזהירות מהצד, inseרט הסיב מצמיד את ליזר 473 ננומטר לתוך תעלה הרחוק זרם 120 מיקרומטר, נזהר שלא לנקב דרך לערוץ הנביעה העיקרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את הסיבים מצמידים את ליזר 405 ננומטר לתוך תעלה הרחוק במורד זרם 120 מיקרומטר גבוה בצד, מתן מרווח סיבים של 300 מיקרומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את הסיב PMT מצמיד לתוך תעלה גבוה 220 מיקרומטר נורמלי סיבי עירור הליזר השני. </li></ol> 6. גילוי הקרינה של אמולסיות מעורבת <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר מזרק 5 מ&quot;ל מלא HFE 7500 עם 2% fluorosurfactant יוניים כניסת שמן spacer של מכשיר איתור עם צינורות PE-2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר מזרק המכיל תחליב FITC / CB מעורבת על משאבת מזרק בכיוון אנכי ואת בני הזוג כניסת reinjection אגל של המכשיר באמצעות צינורות PE-2. חבר באורך של צינורות PE-2 מיציאת המכשיר מיכל פסולת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן הראש על ידי הפעלת כל אחד המשאבות ב 1000 μl / hr עד ששנישמן טיפות נראים להיות שילוב קבוע במכשיר וזורם במורד הזרם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את ספיקות כך שמן spacer פועל ב -6,000 μl / hr ואת טיפות ב 100 μl / hr, מתן מרווח משמעותי בין טיפות ארוכים באזור זיהוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל לייזרים, להפעיל את תוכנית רכישת נתונים, ולהתאים את הרווח PMT לספק אותות כי הם יותר 100x הרצפה רעש הבסיס. התאם את כוח הליזר כך שכל פסגות הכפיל גלויים לעין על timetrace מדורג יחיד, באופן ליניארי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רוכשת 60 שניות של timetrace מתח PMT ב kHz 20 לפחות. לייבא את הנתונים לתוכנה מחשוב כגון Matlab ולמדוד למרומי הפסגות של כפילויות רשמה באמצעות סקריפט תוכנית מחשוב מותאמים אישית. הערה: זה מסופק כמידע משלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבי 6.2-6.7 באמצעות התחליב המעורב FITC בלבד שנוצר 4.7, עם הליזר 405 ננומטר כבוי. </li></ol>

<ol><li>Teh, S. Y., Lin, R., Hung, L. H., Lee, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Droplet+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Droplet microfluidics.</a> Lab Chip. 8, 198-220 (2008).</li>
<li>Mazutis, L., Gilbert, J., Ung, W. L., Weitz, D. A., Griffiths, A. D., Heyman, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-cell+analysis+and+sorting+using+droplet-based+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protocol%22%5BJournal%5D)">Single-cell analysis and sorting using droplet-based microfluidics.</a> Nat Protocol. 8 (5), 870-891 (2013).</li>
<li>Hindson, B. J., Ness, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+droplet+digital+PCR+system+for+absolute+quantitation+of+DNA+copy+number%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">High-throughput droplet digital PCR system for absolute quantitation of DNA copy number.</a> Anal Chem. 83, 8604-8610 (2011).</li>
<li>Agresti, J. J., Antipov, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrahigh-throughput+screening+in+drop-based+microfluidics+for+directed+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Nat+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Ultrahigh-throughput screening in drop-based microfluidics for directed evolution.</a> Proc Nat Acad Sci USA. 107 (14), 4004(2010).</li>
<li>Eastburn, D. J., Sciambi, A., Abate, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Picoinjection+Enables+Digital+Detection+of+RNA+with+Droplet+RT-PCR%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+ONE%22%5BJournal%5D)">Picoinjection Enables Digital Detection of RNA with Droplet RT-PCR.</a> PLOS ONE. 8 (4), (2013).</li>
<li>Cole, R. H., de Lange, N., Gartner, Z. J., Abate, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compact+and+modular+multicolour+fluorescence+detector+for+droplet+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Compact and modular multicolour fluorescence detector for droplet microfluidics.</a> Lab Chip. 15 (13), 2754-2758 (2015).</li>
<li>Guo, F., Lapsley, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+droplet-based%2C+optofluidic+device+for+high-throughput%2C+quantitative+bioanalysis%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">A droplet-based, optofluidic device for high-throughput, quantitative bioanalysis.</a> Anal Chem. 84, 10745-10749 (2012).</li>
<li>Lithography. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.memsnet.org/mems/processes/lithography.html">https://www.memsnet.org/mems/processes/lithography.html</a> (2015).</li>
<li>DeJournette, C. J., Kim, J., Medlen, H., Li, X., Vincent, L. J., Easley, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creating+Biocompatible+Oil-Water+Interfaces+without+Synthesis%3A+Direct+Interactions+between+Primary+Amines+and+Carboxylated+Perfluorocarbon+Surfactants%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Creating Biocompatible Oil-Water Interfaces without Synthesis: Direct Interactions between Primary Amines and Carboxylated Perfluorocarbon Surfactants.</a> Anal Chem. 85 (21), (2013).</li>
<li>Fallah-Araghi, A., Baret, J. C., Ryckelynck, M., Griffiths, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+completely+in+vitro+ultrahigh-throughput+droplet-based+microfluidic+screening+system+for+protein+engineering+and+directed+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">A completely in vitro ultrahigh-throughput droplet-based microfluidic screening system for protein engineering and directed evolution.</a> Lab Chip. 12, 882(2012).</li>
<li>Eastburn, D. J., Sciambi, A., Abate, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrahigh-Throughput+Mammalian+Single-Cell+Reverse-Transcriptase+Polymerase+Chain+Reaction+in+Microfluidic+Drops%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Ultrahigh-Throughput Mammalian Single-Cell Reverse-Transcriptase Polymerase Chain Reaction in Microfluidic Drops.</a> Anal Chem. 85 (16), 8016-8021 (2013).</li>
<li>Martini, J., Recht, M. I., Huck, M., Bern, M. W., Johnson, N. M., Kiesel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+encoded+multicolor+fluorescence+detection+in+a+microfluidic+flow+cytometer%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Time encoded multicolor fluorescence detection in a microfluidic flow cytometer.</a> Lab Chip. 12 (23), 5057-5062 (2012).</li>
<li>Bliss, C. L., McMullin, J. N., Backhouse, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+fabrication+of+a+microfluidic+device+with+integrated+optical+waveguides+for+DNA+fragment+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Rapid fabrication of a microfluidic device with integrated optical waveguides for DNA fragment analysis.</a> Lab Chip. 7 (10), 1280-1287 (2007).</li>
<li>Martinez Vazquez, R., Osellame, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+sensing+in+microfluidic+lab-on-a-chip+by+femtosecond-laser-written+waveguides%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Bioanal+Chem%22%5BJournal%5D)">Optical sensing in microfluidic lab-on-a-chip by femtosecond-laser-written waveguides.</a> Anal Bioanal Chem. 393, 1209-1216 (2009).</li>
<li>Vishnubhatla, K. C., Bellini, N., Ramponi, R., Cerullo, G., Osellame, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shape+control+of+microchannels+fabricated+in+fused+silica+by+femtosecond+laser+irradiation+and+chemical+etching%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Shape control of microchannels fabricated in fused silica by femtosecond laser irradiation and chemical etching.</a> Opt Express. 17 (10), 8685-8695 (2009).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

זיהוי סיבים אופטיים דורש יישור של סיבים אופטיים ביחס לאפיקי נוזל. מאחר שהמכשיר שלנו מנצל ערוצי מדריך מפוברקים עם photolithography multilayer, שמה של מסכות ביחס לזה היא בעלת חשיבות רבה. אם ערוצי מדריך סיבים קרובים מדי לערוץ הנוזל, קיים פוטנציאל לדליפת נוזל; אם ערוצי המדריך ממוקמים רחוק מדי או לא מיושר, אות הקרינה שנאספה על ידי סיבי זיהוי עשויה להצטמצם באופן משמעותי. יישור נכון יכול להסתייע בעיצוב סימני יישור, כגון מעגלים קונצנטריים לתוך מסכות כדי להיות שותף הממוקם במהלך דפוסי תמונה...

מיקרופלואידיקה אגל לתת במה ביולוגית קצב העברת נתונים גבוהה על ידי מידור ניסויים במספר רב של טיפות מימיות מרחפים מוביל שמן 1. טיפות שימשו עבור יישומים שונים כמו תא בודד ניתוח 2, תגובת שרשרת פולימראז דיגיטלי (PCR) 3, ואת האנזים האבולוציה 4. מבחני פלורסנט הם במצב הרגיל של גילוי מיקרופלואידיקה רביב, כאותות הבהירים שלהם ועל זמן תגובה מהירה תואמים גילוי כרכי אגל משנה nanoliter בשיעורי kilohertz. יישומים רבים דורשים גילוי קרינה עבור זמנית בשני צבעים לפחות. למשל, במעבדה שלנו בדרך כלל מבצעת PCR המופעל ניסויי מיון אגל המשתמשים ערוץ זיהוי אחד על התוצאה של assay, ומשתמשת לצבוע רקע משני לעשות אגל assay שלילי 5 ספיר. תחנות גילוי אופיינית עבור מיקרופלואידיקה אגל הם based על מיקרוסקופים epifluorescence, ודורשים מסובך תוכניות מניפולציות אור להציג אור עירור לייזרים מקום פנוי לתוך מיקרוסקופ להיות ממוקד על המדגם. לאחר הקרינה נפלטת מן אגל, האור לא זרח הנפלטים מסונן כך שכל ערוץ זיהוי מנצל צינור מכפיל אחד (PMT) התרכז להקה גל. מערכות epifluorescence זיהוי אופטי מבוסס מיקרוסקופ לספק חסם הכניסה בשל ההוצאה, מורכבותם, ונזקקו תחזוקה. סיבים אופטיים לספק את האמצעים לבנות ערכת זיהוי פשוטה וחזקה, מאז סיביים יכול להיות מוכנסים באופן ידני לתוך מכשירי microfluidic, יבטל את צורך ניתוב מבוסס אור במראה, ומאפשר נתיבי אור להתממשק באמצעות מחברי סיב אופטיים. במאמר זה נתאר את ההרכבה והבדיקה של ערכה קומפקטית ומודולרי לבצע גילוי קרינה ססגוני ידי ניצול מערך של סיבים אופטייםדה היחיד photodetector 6. סיבים אופטיים הם מצמידים את לייזרי פרט המוכנסים נורמלים ערוץ זרימה בצורת L ב קיזוז מרחבית רגיל. סיב אוסף קרינה מכוון במקביל באזורי העירור מחובר PMT יחיד. בגלל אגל עובר דרך קרן הליזר בזמנים שונים, נתונים שרשמו PMT מראים זמני לקזז המאפשר למשתמש להבחין בין הקרינה הנפלטת לאחר האגל שמתלהב כל קרן ליזר ברורה. משמרת זמנית זו מבטלת את הצורך להפריד אור נפלט אל PMTs הנפרד באמצעות סדרה של מראות dichroic ומסנן bandpass. כדי לאמת את היעילות של הגלאי, אנו לכמת קרינה באוכלוסיות אגל encapsulating צבעים של צבע ריכוז שונה. הרגישות של המערכת הוא נחקר לגילוי והעמסת צבע אחד, ומראה את היכולת לזהות טיפות עם ריכוזים עד 0.1 ננומטר, הופעות רגישות 200xovement לעומת גישות סיבים מבוסס האחרונות מהמדווח בספרות 7.

<table><tbody><tr><td>מסכות פוטו</td><td>CadArt Servcies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>3 אינץ' פרוסות סיליקון, סוג P, דרגת בדיקה בתולית</td><td>פרוסות אוניברסיטה</td><td>447</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 3035</td><td>Microchem</td><td>Y311074</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 2050</td><td>Microchem</td><td>Y111072</td><td></td></tr><tr><td>Sylgard 184 ערכת אלסטומר סיליקון</td><td>Krayden</td><td>4019862</td><td></td></tr><tr><td>מזרקים 1 מ"ל</td><td>BD</td><td></td><td></td>309628</tr><tr><td>מזרקים 10 מ"ל</td><td>BD</td><td>309604</td><td></td></tr><tr><td>27 מחטי מד</td><td>BD</td><td>305109</td><td></td></tr><tr><td>PE 2 צינורות פוליאתילן</td><td>Scientific Commodities, Inc.</td><td>B31695-PE/2</td><td></td></tr><tr><td>Novec 7500</td><td>Fisher Scientific</td><td>98-0212-2928-5</td><td>ידוע בכינויו HFE 7500</td></tr><tr><td>Ionic Krytox Surfactant</td><td></td><td></td><td>Synthesis הוראות בהפניה #10</td></tr><tr><td>צבע כחול מפל מצומד Dextran</td><td>Life Technologies</td><td>D-1976</td><td></td></tr><tr><td>פלואורסצאין מלח נתרן</td><td>סיגמא</td><td>28803</td><td></td></tr><tr><td>מסנן</td> <td>פס מרובעSemrock</td><td>FF01-446/510/581/703-25</td><td></td></tr><tr><td>PMT</td><td>Thorlabs</td><td>PMM02</td><td></td></tr><tr><td>יציאת סיבים</td><td>Thorlabs</td><td>PAFA-X-4-A</td><td></td></tr><tr><td>צינור עדשה</td><td>Thorlabs</td><td>SM1L05</td><td></td></tr><tr><td>כבל תיקון עם 200 & #956; M ליבה / 225 & # 956; m חיפוי סיבים אופטיים עם קצה מופשט אחד ומחבר FC/PC אחד</td> כבל תיקון <td>מותאם אישית</td><td></td><td>של Thorlabs</td></tr><tr><td>עם 105 & # 956; M ליבה / 125 & # 956; m חיפוי סיבים אופטיים עם קצה מופשט אחד ומחבר FC/PC אחד</td><td>Thorlabs</td><td>Custom</td><td></td></tr><tr><td>125 & # 956; כלי הפשטת סיבים m</td><td>Thorlabs</td><td>T08S13</td><td></td></tr><tr><td>225 & # 956; כלי הפשטת סיבים m</td><td>Thorlabs</td><td>T10S13</td><td></td></tr><tr><td>מתאם סיבים לייזר</td><td>OptoEngine</td><td>FC / PC מתאם</td><td></td></tr><tr><td>405 ננומטר CW לייזר ב 50&nbsp; mW</td><td>OptoEngine</td><td>MDL-III-405</td><td>מפיץ לייזרים CNI</td></tr><tr><td>473 ננומטר לייזר CW ב 50 &nbsp; mW</td><td>OptoEngine</td><td>MLL-FN-473-50</td><td></td></tr></tbody></table>

ססגוניות קרינת איתור עבור מיקרופלואידיקה אגל באמצעות סיבים אופטיים

Multicolor Fluorescence Detection for Droplet Microfluidics Using Optical Fibers

בדיקות פלואורסצנטיות הן הקריאות הנפוצות ביותר המשמשות במיקרופלואידיקה טיפתית בשל האותות הבהירים ותגובת הזמן המהירה שלהן. יישומים כגון מבחני מולטיפלקס, אבולוציה של אנזימים ומיון תאים משופר של ביולוגיה מולקולרית דורשים זיהוי של שני צבעים או יותר של פלואורסצנטיות. מערכות זיהוי צבעוניות סטנדרטיות המצמדות לייזרים בחלל פנוי למיקרוסקופים אפיפלואורסצנטיים הן מגושמות, יקרות וקשות לתחזוקה. במאמר זה, אנו מתארים סכימה לביצוע זיהוי רב-צבעוני על ידי אזורים בדידים מרגשים של תעלה מיקרופלואידית עם לייזרים המחוברים לסיבים אופטיים. האור הנפלט נאסף על ידי סיב אופטי המחובר לגלאי פוטו יחיד. מכיוון שהעירור מתרחש במיקומים מרחביים שונים, ניתן לקודד את זהות האור הנפלט כשינוי זמני, מה שמבטל את הצורך בתוכניות סינון אור מסובכות יותר. המערכת שימשה לאיתור אוכלוסיות טיפות המכילות ארבעה שילובים ייחודיים של צבעים ולזיהוי ריכוזים תת-ננו-מולאריים של פלואורסצאין.

המצאה של מכשיר PDMS המאפשר ההחדרה של סיבים אופטיים דורשת פרוצדורת photolithography רב שלבים ליצור ערוצי גובה שונה (איור 1). ראשית, 80 מיקרומטר שכבה גבוהה של SU-8 הוא הסתובב על גבי פרוסות סיליקון בדוגמת באמצעות מסכה כדי ליצור את גיאומטרית טיפול נוזל. הבא, שכבה נוספת 40 מיקרומטר של SU-8 הוא הסתובב על גבי פרוסות סיליקון, בדוגמת באמצעות מסכה השני כדי ליצור תכונות שיהוו 120 מיקרומטר ערוצי ההכנסה סיבים גבוה לייזר. לאחרונה, 100 מיקרומטר י...

זיהוי פלואורסצנטי רב צבעוני במיקרופלואידיקה טיפתית כולל בדרך כלל מערכות גילוי מבוססות מיקרוסקופ אפיפלואורסצנטי מגושמות ומורכבות. כאן אנו מתארים ערכת זיהוי רב-צבעונית קומפקטית ומודולרית המשתמשת במערך של סיבים אופטיים כדי לקודד זמנית נתונים רב-צבעוניים שנאספו על ידי גלאי פוטו יחיד.

Fluorescence assays are the most common readouts used in droplet microfluidics due to their bright signals and fast time response. Applications such as ...

המטרה הכללית של נוהל זה היא להדגים יישום פשוט של גילוי פלואורסצנציה במיקרופלואידיקה של טיפות באמצעות סיבים אופטיים. שיטה זו יכולה לסייע במתן תשובות לשאלות מפתח בסריקה ביולוגית בזרם גבוה, כגון זיהוי פנוטיפים נדירים ואבולוציה מכוונת של אנזימים. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שהיא מאפשרת יישום פשוט וזול של גילוי פלואורסצנציה במיקרופלואידיקה של טיפות.כדי להתחיל, הניחו פרוסת סיליקון נקייה מראש בקוטר של שלושה אינץ' על תושבת הוואקום של מכשיר ה-spin coater. לאחר מכן, מרחו מיליליטר אחד של SU-8 3050 במרכז הפרוסה, וסובבו את הפרוסה כדי ליצור שכבת פטורזיסט (photoresist) בעובי של 80 micrometers. הוציאו את הפרוסה המצופה מה-spin coater והניחו אותה על פלטה חמה שחוממה מראש ל-135 degrees Celsius.לאחר 30 דקות הוצא את הפרוסה ואפשר לה להתקרר חזרה לטמפרטורת החדר. לאחר מכן, הנח את הפרוסה על משטח שטוח ויישר את מסכת השכבה הראשונה על הפרוסה. חשוף את הפרוסה תחת נורת LED קולימטית של 190 milliwatt, 365 nanometer למשך שלוש דקות.לאחר החשיפה, הנח את הפרוסה על פלטה חמה בטמפרטורה של 135 °C למשך דקה אחת, ולאחר מכן אפשר לה להתקרר חזרה לטמפרטורת החדר. לאחר הקירור, הנח את הפרוסה חזרה על מכשיר ה-spin coater וחבר אותה למחזיא (chuck). מרח מיליליטר נוסף של SU-8 3050 במרכז הפרוסה וסובב למשך 20 שניות במהירות של 500 r.p.m.ולאחר מכן למשך 30 שניות ב-5,000 r.p.m. בשלב הבא, יש לאפות את הפרוסה (wafer) על פלטה חמה. המתן לקירורה חזרה לטמפרטורת החדר ולאחר מכן הנח אותה בחזרה על משטח יישור המסכה.השתמש במיקרוסקופ הסטריאוסקופ כדי ליישר ידנית את מסכת השכבה השנייה עם סימני היישור המודפסים על גבי פרוסת הסיליקון (wafer). לאחר יישור תקין, חשף את הפרוסה המצופה למשך 4-1/2 דקות תחת אותם תנאים כפי שבוצע קודם לכן. לאחר החשיפה, הנח את הפרוסה על פלטה חמה בטמפרטורה של 135 °C למשך דקה אחת, לאחר מכן קרר את הפרוסה והצמד אותה בחזרה למכשיר ה-spin coater.מרח מטר מיליליטר אחד של SU-8 3050 על הפרוסה בפעם השלישית וסובב כדי להוסיף 100 µm נוספים של פוטורזיסט. הוצא את הפרוסה ואפה על לוח חימום בטמפרטורה של 135 °C למשך 30 דקות. לאחר מכן, קרר אותה לטמפרטורת החדר והנח אותה על משטח היישור.יישרו את מסיכת השכבה השלישית עם הגאומטריה הקודמת וחשפו את הפרוסה המצופה לפי התנאים הקודמים למשך תשע דקות. לאחר החשיפה, הניחו את הפרוסה על פלטה חמה בטמפרטורה של 135 °C למשך דקה אחת ולאחר מכן קררו אותה לטמפרטורת החדר. לאחר הקירור, פתחו את המסיכות על ידי טבילת הפרוסה באמבט של חומר מפתח תחת ערבוב למשך 30 דקות.לבסוף, שטפו את הפרוסה (wafer) באיזופרופנול ולאחר מכן חממו אותה פעם אחרונה למשך דקה אחת על פלטה חמה בטמפרטורה של 135 °C. אחסנו את התבנית הראשית (master) המפותחת בצלחת פטרי בקוטר 100 מילימטר עד לשלב היציקה. הכינו תערובת PDMS ביחס של 10:1 על ידי ערבוב של 50 גרם בסיליקון בסיס עם חמישה גרם של סוכן עיקור (curing agent) בכוס פלסטיק.ערבבו את התכנים באמצעות שייקר סיבובי, ולאחר מכן בצעו דגסינג (ניקוי בועות אוויר) לתערובת בתוך דסיקטור למשך 30 דקות, או עד להסרה מלאה של כל בועות האוויר. שפכו את ה-PDMS שעבר דגסינג מעל התבנית הראשית (master) שהוכנה, כדי להגיע לעובי של שלושה מילימטרים. לאחר מכן, החזירו את פטרי התרבית לדסיקטור לדגסינג נוסף.לאחר הסרת כל הבועות, יש לאפות את המכשיר בטמפרטורה של 80 °C למשך 80 דקות. לאחר הקירור, יש לחתוך את המכשיר מהתבנית באמצעות סקאלפל, כך ששתי הטלגאומטריות בגודל 120 micrometer ו-220 micrometer יהיו נגישות מצדו של המכשיר. לאחר מכן, יש ליצור את פתחי הכניסה והיציאה של הנוזלים באמצעות מחסן ביופסיה (biopsy punch) בקוטר 0.75 mm.בצע טיפול בפלזמה למכשיר כאשר הצד בעל התבנית פונה כלפי מעלה, יחד עם סרטית זכוכית שנוקתה מראש, באמצעות פלזמת חמצן בלחץ של 1 millibar למשך 20 שניות במנקה פלזמה בהספק של 300 watt. הצמד את המכשיר על ידי הצמדה חזקה של הצד התבניתי של מכשיר ה-PDMS אל הצד שעבר טיפול בפלזמה של סרטית הזכוכית. לאחר מכן, הנח את המכשיר בתנור למכשירים בטמפרטורה של 80 degree Celsius ואפה את המכשיר המורכב למשך 40 דקות.לאחר האפייה, השתמש במזרק כדי לשטוף את המכשיר עם נוזל לטיפול פני פלואורי כדי להפוך את התעלים להידרופוביים. לאחר מכן, אפה מיד את המכשיר בטמפרטורה של 80 °C למשך 10 דקות כדי לאדות את הממס. הכן שני סיבי עירור בלייזר על ידי הסרת הבידוד מחמשת המילימטרים האחרונים של הסיבים האופטיים.בנוסף, הכין את הסיב לאיסוף האות הפלואורסצנטי על ידי הסרת הבידוד מחמשת המילימטרים האחרונים של סיב אופטי גדול יותר. בחן את הקצוות של כל הסיבים תחת מיקרוסקופ. אם הקצוות אינם מסתיימים במשטח שטוח, בצע שנית חיתוך של הקצוות באמצעות שורט סיבים (fiber scribe).בשלב הבא, חברו מחבר סיב לייזר ללייזר בעוצמה של 50 milliwatt ובאורך גל של 405 nanometer, וחברו את אחד הסיבים בעלי ליבה של 105 micrometer ללייזר. כוון את הקצה החשוף של החיישן של מד הספק לייזר והשתמשו בכיוונונים העדינים של מחבר הלייזר כדי למקסם את הספק הלייזר. בצעו את אותו התהליך כדי לכוון את הסיב השני באמצעות לייזר בעוצמה של 50 milliwatt ובאורך גל של 473 nanometer.לאחר מכן, התקינו מסנן חסימה (bandpass filter) לרבע-ספקטרום על שפופרת מכפיל הפוטו-אלקטרונים באמצעות צינורות עדשות כדי לחסום את אור הלייזר ולהעביר את הפלואורסצנציה הנפלטת. חברו מחבר סיבים כך שהאור יעבור דרך המסננים לפני שפגע בשפופרת מכפיל הפוטו-אלקטרונים. לאחר מכן, חברו את סיב האיסוף למחבר הסיבים.הניחו את השבב המיקרופלואידי המיוצר על שולחנה של מיקרוסקופ הפוך המצומד למצלמה דיגיטלית המסוגלת למהירויות תריס של לפחות 100 מיקרו-שניות. תוך עבודה זהירה מהצדדים, הכניסו את הסיב המצומד ללייזר בעוצמה של 473 ננומטר אל תוך הערוץ של 120 מיקרומטר הממוקם במעלה הזרם הרחוק ביותר. היזהרו לא לנקב דרך לערוץ הזרימה הראשי.לאחר מכן, הכניסו את הסיב המחובר ללייזר 405 nanometer לתעלת הצד הגבוהה ביותר (120 micrometer) במורד הזרם, תוך שמירה על מרווח סיבים של 300 micrometers. לבסוף, הכניסו את הסיב המחובר למכפיל פוטונים (PMT) הגדול יותר לתעלה בגובה 220 micrometer, בניצב לשני סיבי העירור של הלייזר. מלאו מזרק של חמישה milliliters ב-HFE 7500 המכיל 2%ionic fluorosurfactant וחברו אותו לכניסת שמן המרחקים של התקן הגילוי באמצעות צינור PE2.בשלב הבא, מלאו מזרק באמולסיה מעורבבת של FITC וצבע כחול, והרכיבו אותו על משאבת מזרקים בעלת אוריינטציה אנכית המחוברת למכשיר כפתח להזרקה חוזרת של טיפות באמצעות צינור PE2. חברו קטע של צינור PE מיציאת המכשיר למכל פסולת. לאחר מכן, בצעו ה priming למכשיר על ידי הפעלת כל אחת מהמשאבות בקצב של 1,000 microliters per hour, עד שניתן יהיה לראות את השמן והטיפות מתאחדים באופן קבוע במכשיר וזורמים במורד הזרם.כוון את קצבי הזרימה כך ששמן המרווח יזרום ב-6,000 microliters per hour, והטיפות ב-100 microliters per hour, כדי לספק מרווח משמעותי בין הטיפות העוברות באזור הגילוי. לאחר מכן, הפעל את הלייזרים והפעל את תוכנת רכישת הנתונים. לאחר מכן, כוון את הגבר (gain) של שפופרת המכפיל הפוטואלקטרי כדי לספק אותות הגבוהים פי 100 מרמת רעש הרקע.לבסוף, התאימו את הספק הלייזר כך שכל פסגות הדאבלט (doublet) יהיו גלויות בבירור בעקבה זמנית אחת בעלת קנה מידה ליניארי. טיפה הזורמת בערוץ הגילוי פוגשת אזורי עירור נפרדים מול כל אחד מהסיבים האופטיים המחוברים ללייזר. סיב הגילוי מתעד פלואורסצנציה שנפלטה עם היסטה זמנית, כאשר ההפרדה בין הפסגות מתואמת עם הזמן הדרוש לטיפה כדי לנוע מאזור עירור אחד למשנהו.פעולה זו מסירה את הצורך בסינון אור נוסף ובמכפילים פוטוניים נפרדים. יעילותה של שיטת הגילוי נבחנה באמצעות גילוי תמיסות אמולסיה מעורבבות של טיפות המכילות צבעים שמעוררים ב-405 nanometers וב-473 nanometers. גרף זה מראה הפרדה ברורה בין ארבעת סוגי הטיפות שהוזרקו מחדש בעת זרימה של כ-50 hertz.הטווח הדינמי והרגישות המוחלטת של הגלאי נבחנו על ידי מדידת טיפות המכילות פלואורסצאין בלבד. הנתונים מראים את יכולתו של המערכת לזהות ריכוזי צבע הנעים בין 0.1 ל-100 nanomolar. לאחר צפייה בסרטון זה, תרכשו הבנה טובה לגבי אופן היישום של מערכת גילוי פלואורסצנציה פשוטה וקומפקטית, תוך שימוש במערך של סיבים אופטיים מושחלים וגלאי פוטו בודד.

multicolor-fluorescence-detection-for-droplet-microfluidics-using

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

במאמר זה אנו מתארים כיצד נקבל סריג עקבות של מולקולות דנ"א בודדות משותקת על משטח באמצעות מיקרוסקופ סריקה אוטומטית confocal.

אוטומטי של המערכת עבור מדידות הקרינה מולקולה בודדת של Surface-משותקת ביומולקולות

פלטפורמה עצמים ללא עדשה מיקרוסקופ על שבב ניאון הוא הוכיח כי אובייקטים בתמונה ניאון מעל אולטרה רחב בתחום לצפות-של של למשל יכול,&gt; 0.6-8 CM2 עם רזולוציה 4μm &lt;באמצעות דגימה דחיסה מבוסס אלגוריתם פענוח. כאלה לערוץ קומפקטי רחב בתחום ניאון על שבב הדמיה יכול להיות בעל ערך עבור cytometry תפוקה גבוהה, נדיר תאים מחקר microarray ניתוח.

פלורסנט מיקרוסקופית עצמים ללא עדשה על שבב

Droplet מבוססי פלטפורמות microfluidic הם המועמדים המבטיחים לניסויים תפוקה גבוהה שכן הם מסוגלים להפיק, picoliter עצמית מידור כלי ובזול בשיעורים קילוהרץ. באמצעות שילוב עם מהירות, רגישות גבוהה שיטות ספקטרוסקופיות ברזולוציה פלואורסצנטי, כמויות גדולות של מידע שנוצר בתוך מערכות אלה ניתן לחלץ ביעילות, לרתום ולנצל אותו.

שיטות גילוי הקרינה לפלטפורמות אגל microfluidic

סרטון זה מדגים את השימוש בספקטרוסקופיית תנודות פלואורסצנטיות כדי לזהות את האינטראקציה בין חלבוני פני התא במגעים בין תאי התא. על ידי ביטוי קולטן ההידבקות הטרנסממברנה של עניין המסומן בחלבון פלואורסצנטי וערבוב שתי אוכלוסיות תאים שונות המכילות שתי תוויות פלואורסצנטיות מופרדות ספקטרלית, האינטראקציה הטרנסית בין קולטנים של שני תאים שכנים בעלי פלואורסצנטיות בצבעים שונים מוערכת באמצעות מתאם צולב בתנודות של עוצמת הפלואורסצנטיות.

ספקטרוסקופיית תנודות פלואורסצנטיות לחקר אינטראקציה של חלבונים במגעים עם תאים

חיישני microcavity פלורסנט ליבות להעסיק גבוה ציפוי מדד קוונטים-dot בערוץ של סיליקה microcapillaries. שינויים במקדם השביר של נוזלים נשאבים לתוך סיבת ערוץ נימי המשמרות בספקטרום פלואורסצנטי microcavity שניתן להשתמש בו כדי לנתח את מדיום הערוץ.

סינתזה והפעלה של microcavities פלורסנט ליבות לחישת Refractometric

אנו מדגימים את השימוש במיקרוסקופ לוקליזציה של הפעלת פוטו פלואורסצנטי (FPALM) כדי לדמות בו זמנית סוגים מרובים של מולקולות המסומנות באופן פלואורסצנטי בתוך התאים. הטכניקות המתוארות מניבות לוקליזציה של אלפי עד מאות אלפי חלבונים בודדים המסומנים בסימון פלואורסצנטי, עם דיוק של עשרות ננומטרים בתוך תאים בודדים.

הדמיה סימולטנית רב-צבעונית של מבנים ביולוגיים עם מיקרוסקופ לוקליזציה של פוטו-אקטיבציה פלואורסצנטית

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

כאן, אנו מציגים עבור צבע רב לוקליזציה של חלבוני ממברנה בודדת פרוטוקול organelles של תאים חיים. כדי לצרף fluorophores, משמשים החלבונים תיוג עצמי. חלבונים, במיקום שונה ממברנות תאי האברון המשמש אותו, יכול להיות מקומי עם דיוק של ~ 18 ננומטר.

צבע רב לוקליזציה מיקרוסקופיה של חלבוני ממברנה בודדת ב- Organelles של תאים בתרבית של חיים

כאן אנו מציגים מדריך מעשי של בניית מערכת משולבת מיקרוסקופ, אשר ממזג הדמיה epi-פלורסנט קונבנציונלי הדמיה המבוססת על זיהוי סופר-ברזולוציה מולקולה בודדת, גילוי מולקולה בודדת צבע רב, כולל מולקולה בודדת פלורסצנטיות תהודה העברת האנרגיה הדמיה, לתוך הגדרת אחד באופן יעיל.

ניצוח מספר מצבי הדמיה עם מיקרוסקופ זריחה אחת

ביוכימיה חזותית של מולקולה בודדת הנחקרת באמצעות תאים מיקרופלואידיים מקלה מאוד באמצעות קנה זכוכית, מזרקים אטומים לגז, חיבורים יציבים של צינורות לתאי זרימה, וחיסול בועות על ידי הצבת שסתומי מיתוג בין המזרקים והצינורות. הפרוטוקול מתאר מלכודות אופטיות כפולות המאפשרות הדמיה של עסקאות דנ"א ואינטראקציות בין-מולקולריות.

שימוש בפינצטה אופטית כפולה ומיקרופלואידיקה למחקרי מולקולות בודדות

הפרוטוקול מתאר פלטפורמה מיקרופלואידית מתקדמת למדידה כמותית של דינמיקת הפרשת ציטוקינים של תאי דם חד-גרעיניים היקפיים אנושיים בודדים. הפלטפורמה מודדת עד שלושה ציטוקינים במקביל (IL-6, TNFα ו-IL-1β) עבור כל תא בודד המגורה באמצעות ליפופוליסכריד כדוגמה.

גישה מיקרופלואידית לפתרון הפרשת ציטוקינים סימולטנית ורציפה של תאים רב-תפקודיים בודדים 

למד זיהוי פלואורסצנציה רב-צבעי במיקרופלואידיקה אגל באמצעות סיבים אופטיים. שיטה זו מפשטת את תהליך הסקר הביולוגי בעל תפוקה גבוהה ומאפשרת זיהוי פנוטיפים נדירים במחקר אנזימים.

ססגוניות קרינת איתור עבור מיקרופלואידיקה אגל באמצעות סיבים אופטיים

גלה סרטונים נוספים