Qui, presentiamo tre protocolli per misure termiche in dispositivi microfluidici.
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Articolo metodologico
Tecniche di misurazione termali in Analytical dispositivi microfluidici
In questo articolo
Sommario
Abstract
Le tecniche di misurazione termica sono state utilizzate per molte applicazioni come la caratterizzazione termica dei materiali e il rilevamento di reazioni chimiche. Le tecniche di microlavorazione consentono di ridurre la massa termica delle strutture fabbricate e introducono la possibilità di eseguire misure termiche ad alta sensibilità nei dispositivi su microscala e nanoscala. La combinazione di tecniche di misura termica con dispositivi microfluidici consente di eseguire diverse misure analitiche con un basso consumo di campione e tempi di misura ridotti integrando il sistema miniaturizzato su un singolo chip. In questo documento vengono presentate le procedure delle tecniche di misurazione termica per il rilevamento di particelle, la caratterizzazione dei materiali e il rilevamento chimico.
Introduzione
Tre differenti tecniche di misura termiche micro-scala sono presentati in questo articolo. Le tre diverse configurazioni di dispositivi microfluidici sono utilizzati per la rilevazione termica delle particelle (TPD), caratterizzazione termica (conducibilità termica e calore specifico), e la rilevazione calorimetrico di reazioni chimiche e interazioni.
Rilevazione particelle termica
Rilevazione ed il conteggio di particelle in dispositivi microfluidici è ampiamente usato per applicazioni ambientali, industriali e biologici 1. TPD è una delle nuove applicazioni delle misure termiche in dispositivi mic....
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Protocollo
1. termica rivelazione di particelle (TPD)
- Preparare il dispositivo di silicio micro-fabbricate con una membrana di nitruro di silicio a film sottile e sensore di temperatura integrato per micromachining, utilizzando una tecnologia di semiconduttori standard di 2. Sciacquare il dispositivo fabbricato con acqua deionizzata (DI).
Nota: il metodo di fabbricazione per il rivelatore di particelle termico dispositivo microfluidica è spiegato in pubblicazione preliminare 2. - Per produrre polidimetilsilossano (PDMS) substrati con micro-canali, creare uno stampo SU8 utilizzando la litografia standard di processi 5. <....
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Risultati
La Figura 3 mostra l'andamento del segnale termico misurata. I segnali generati in presenza delle perline con immagini ottiche corrispondenti mostrano la rilevazione successo delle perline microsfere PS nel micro-channel. La conducibilità termica del liquido passante attraverso il micro-channel cambia a causa della presenza di PS perline. Questo cambiamento nella conduttività termica del canale colpisce il trasferimento di calore nel micro-channel. La variazione di trasferimento di calore nel micro-.......
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Discussione
In questo lavoro vengono presentate diverse tecniche di misura termica nei dispositivi microfluidici e le rispettive procedure di configurazione. Questi metodi di misurazione termica, come il monitoraggio della conducibilità termica, il tempo di penetrazione termica, l'ampiezza delle fluttuazioni termiche CA e la misurazione dell'ampiezza del calore generato, vengono utilizzati per rilevare sostanze specifiche e studiare diverse reazioni e interazioni.
La costante di tempo termica gioca un ru.......
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Dichiarazioni
Nessun conflitto di interessi dichiarati.
Ringraziamenti
Sostegno finanziario parziale per questo lavoro è stato fornito dalla US National Science Foundation attraverso la Industria / Università Cooperative Research Center on Equipment Water & Policy situato presso la University of Wisconsin-Milwaukee (IIP-0.968.887) e Marquette University (IIP-0.968.844). Ringraziamo Glenn M. Walker, Woo-Jin Chang e Shankar Radhakrishnan per le discussioni utili.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Polidimetilsilossano (PDMS) | Perline Dow Corning | Sylgard 184 | |
| PS - 90 μ m | Perline corpuscolari | 100265 | |
| PS - 200 μ m | Glicerolo corpuscolare | 100271 | |
| SigmaAldrich | G5516 | ||
| GOD enzima | SigmaAldrich | G7141 | |
| Soluzione per il controllo del glucosio - Basso | contorno Bayer | a basso controllo | |
| - Contorno Bayer normale | |||
| Bayer alto | ad alto controllo | ||
| Whatman | 3001-845 | ||
| Vetro | VWR | 48393-106 | |
| Pellicola acrilica | Nitto Denko | 5600 | |
| Siringa in vetro (1 ml) | Hamilton | 1001 | |
| Pompa a siringa | New Era | NE-500 | |
| plotter a coltello | Silhouette | ritratto | |
| Preamplificatore di corrente Stanford | Research | SR-570 | |
| Ocilloscopio | Agilent | DSO 2420A | |
| Generatore di segnale | HP | HP3324A | |
| Lock-in Amplifire | Stanford Research | SRS-830 | |
| Sorgente/contatore 2400 | Keithley | 2400 | |
| Sorgente/contatore 2600 | Keithley | 2436A |
Riferimenti
- Zhang, H., Chon, C., Pan, X., Li, D. Methods for counting particles in microfluidic applications. Microfluid Nanofluid. 7 (6), 739-749 (2009).
- Vutha, A. K., Davaji, B., Lee, C. H., Walker, G. M. A microfluidic device for thermal particle detection. Microfluid Nanofluid.
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Ristampe e permessi
