Qui, dimostriamo un semplice metodo di produzione per microgoccioline di acqua in olio (W/O) controllabili in dimensioni controllabili utilizzando un dispositivo microfluidico centrifugo basato su capillari. Questo metodo richiede solo un piccolo volume di campione e consente una produzione ad alto rendimento. Ci aspettiamo che questo metodo sarà utile per analisi biochimiche e cellulari rapide.
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Articolo metodologico
Centrifuga dispositivo a microfluidi capillare a base per la Formazione Size-controllabile di Monodisperse microgocce
In questo articolo
Sommario
Abstract
Qui, dimostriamo un metodo semplice per la produzione rapida di, monodisperse, W microgocce / O size-controllabile mediante un dispositivo di microfluidica centrifuga capillare-based. microgocce W / O sono stati recentemente utilizzati in potenti metodi che consentono miniaturizzazione esperimenti chimici. Pertanto, lo sviluppo di un metodo versatile per cedere monodisperse W è necessario / O microgocce. Abbiamo sviluppato un metodo per generare monodisperse W microgocce / O basato su un dispositivo assialsimmetrici centrifuga capillare basata co-scorre microfluidica. Siamo riusciti a controllare la dimensione delle microgoccioline regolando l'orifizio capillare. Il nostro metodo richiede un'attrezzatura che è più facile da usare rispetto ad altre tecniche di microfluidica, richiede solo una piccola quantità (0,1-1 ml) di soluzione campione per incapsulamento, e consente la produzione di centinaia di migliaia numero di microgocce / O W al secondo . Ci aspettiamo che questo metodo vi aiuterà studi biologici che richiedono prezioso s biologicoamples conservando il volume dei campioni per una rapida biochimica analisi quantitativa e studi biologici.
Introduzione
W / O microgocce 1-5 avere molte applicazioni importanti per lo studio della biochimica e bioingegneria, tra cui la sintesi proteica 6, proteine cristallizzazione 7, emulsione PCR 8,9, incapsulamento della pila 10, e la costruzione di sistemi simili alle cellule artificiali 5,6. Per produrre microgocce W / O per queste applicazioni, criteri importanti sono il controllo della dimensione e monodispersibility delle microgocce W / O. Dispositivi microfluidici per fare monodisperse, dimensioni controllabili W / O microgocce 11 sono basati sul metodo di co-flowing 12,13, metodo flow-f....
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Protocollo
1. Realizzazione di un dispositivo a microfluidi capillare basata
- Impostare dei titolari
Nota: Il disegno del supporto è presentato in Figura 2A.- Tagliare ciascuno dei quattro dischi dei titolari (Figura 2A (i) - (iv)) da 2 mm di spessore piatto di plastica poliacetale utilizzando una fresatrice. Utilizzare le seguenti dimensioni per ciascuna delle quattro dischi del titolare: (i) il disco 1 di diametro 8,5 millimetri, foro capillare (CH) di diametro 1.3 mm, quindi foro vite (SH) di diametro 1,8 millimetri; (Ii) il disco 2 di diametro 8,7 millimetri, diametro CH 2,0 millimetri, diametro SH ....
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Risultati
In questo studio, presentiamo un metodo semplice per la generazione di microgocce W / O cellulari dimensioni utilizzando un dispositivo microfluidico centrifuga capillare basata (Figura 1). Il dispositivo microfluidico era composto da un supporto capillare (Figura 2B), due capillari di vetro (vetro capillari interno ed esterno in Figura 3C), e un microtubo contenente un olio compreso tensioattivo. Abbiamo iniettato 0,1 ml di soluzione di.......
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Discussione
L'utilizzo di questo dispositivo, il monodisperse W microgocce / O sono stati generati da Plateau-Rayleigh instabilità di un jet-flusso 17. L'esame microscopico non ha rivelato la presenza di goccioline satellitari. Nella fabbricazione del dispositivo, tre passi critici sono essenziali per generare successo monodisperse microgocce / O W. Innanzitutto, per fornire un flusso rettilineo di tensioattivo contenente olio e soluzione acquosa, i fori capillari di quattro dischi devono essere disposte in un mo.......
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Dichiarazioni
Non vengono dichiarati conflitti di interesse.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato supportato dall'area di ricerca PRESTO "Progettazione e controllo delle funzioni cellulari" dell'Agenzia giapponese per la scienza e la tecnologia (JST), da una sovvenzione per la ricerca scientifica di aree innovative "Robotica molecolare" (progetto n. 24104002) dal Ministero dell'Istruzione, della Cultura, dello Sport, della Scienza e della Tecnologia (MEXT), Giappone, da una sovvenzione per giovani scienziati (A) (progetto n. 24680033) e dalla ricerca scientifica (B) (progetto n. 26280097) della Japan Society for la Promozione della Scienza (JSPS) e il corso di Design Creativo per le Bioscienze e le Biotecnologie della Scuola di Bioscienze e B....
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Piastra in plastica poliacetalica di 2 mm di spessore | Utensile Nikkyo Technos, Co., Ltd. (Giappone) | 244-6432-08 | |
| Fresatrice | Utensile | Roland DG Co., Ltd. (Giappone) | MDX-40A |
| Fresa RSE230-0.5*2.5 | Utensile | NS Tool Co., Ltd. (Giappone) | 01-00644-00501 |
| Viti M2*40 | Utensile | Jujo Chimica sintetica Labo. (Giappone) | Codice 0001-024 |
| Strumento di estrazione per capillry in vetro | Narishige (Giappone) | PC-10 | |
| Narishige (Giappone) | MF-900 | ||
| Narishige (Giappone) | Strumento | ||
| capillare in vetro esterno | World Precision Instruments Inc. (USA) | 1B200-6 | |
| Strumento per provetta campione da 1,5 ml | INA OPTIKA CO., LTD (Giappone) | ST-0150F | |
| Reagente | esadecano | Wako Pure Chemical Industries Ltd. (Giappone) | 080-03685 |
| Monooleato di sorbitano (Span 80) | Reagente | Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (Giappone) | Milli Q S0060 |
| Merck | Millipore Corporation (Germania) | ZRQSVP030 | |
| Mini-centrifuga di tipo oscillante | Hitech | Co., Ltd. (Giappone) | ATT101 |
| KEYENCE Corporation (Giappone) | VHX-2001 |
Riferimenti
- Song, H., Chen, D. L., Ismagilov, R. F. Reactions in droplets in microfluidic channels. Angew. Chem., Int. Ed. 45 (44), 7336-7356 (2006).
- Huebner, A., et al. Microdroplets: a sea of applications? Lab Chip. 8, 1244-1254 (2008).
- Taly, V., Kelly, B. T., Griffiths, A. D.
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Ristampe e permessi
