Name: Picoinjection di Microfluidic Gocce senza elettrodi in metallo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-04-18T18:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 20 s
Description: Impara la tecnica di picoiniezione in gocce microfluidiche senza elettrodi metallici per semplificare la fabbricazione dei dispositivi. Questo metodo consente un controllo preciso del volume dei reagenti iniettati a risoluzioni picolitriche.

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

playerTrialDesktop

Questo lavoro è stato sostenuto dal Dipartimento di Bioingegneria e Scienze terapeutici presso UCSF, il California Institute for Quantitative Biosciences (QB3), e il Bridging the Gap Award dalla Fondazione Rogers famiglia.

1. Progettazione di dispositivi Dimensioni e topologie Basato su Experimental esigenze, utilizzando Computer Aided Design (CAD) Software Nota: Selezione diametri dei canali emulsione inferiori a quelle delle goccioline sferiche. Questo costringe le goccioline in una forma cilindrica o &quot;salsiccia&quot; e permette picoinjection più efficace. Per i nostri scopi, abbiamo progettato di 30 x 30 micron canali di goccioline che erano 50 micron di diametro. <ol><li> Sito picoinjection modello (s) dopo quelli descritti da Abate et al. 3 con l&#39;eccezione che i canali per gli elettrodi metallici vengono rimossi, come sono inutili. </li><li> Aggiungere canali per servire come Faraday Moat (Figura 1) che corrono tra sito picoinjection (s) e l&#39;emulsione monte tale che schermano le goccioline dal campo elettrico. Nota: Questo impedisce fusione non volute. </li></ol> 2. Dispositivi fabbricare Uso molle FotolitoTecniche radiografico <ol><li> Generare una maschera di trasparenza fotolitografia in base al file CAD utilizzando i servizi commerciali esistenti. </li><li> Con la fotomaschera, curare photoresist su wafer di silicio per produrre un GSD, come descritto in precedenza 4. </li><li> Pour PDMS miscelato con il catalizzatore (11:01 ratio) il master del dispositivo contenuto in una capsula di Petri 5 centimetri di polistirolo. </li><li> Posizionare il maestro con PDMS in un essiccatore a vuoto per circa 15 minuti per eliminare eventuali bolle d&#39;aria. </li><li> Curare il dispositivo PDMS ponendolo in un forno a 95 ° C per 1 ora. In alternativa, il PDMS curerà a temperatura ambiente dopo 24 ore. </li><li> Rimuovere il dispositivo tagliando lungo il perimetro con una lama chirurgica e peeling accuratamente il dispositivo dal master. </li><li> Punch di ingresso e uscita fori nelle PDMS utilizzando una biopsia di 0,5 mm. </li><li> Fissare il dispositivo su un vetrino da microscopio vetro con un bonder plasma 4. </li></ol> 3. Preparare una pressione d&#39;ariaControllo pompa per pressurizzare un serbatoio contenente il fluido <ol><li> Modificare le prestazioni della pompa in modo tale che le uscite d&#39;aria in pressione attraverso una lunghezza di 2,7 millimetri tubo in polietilene diametro interno. </li><li> Costruirlo tale che il tubo termina in una siringa luer-lock montando il lume sopra l&#39;ugello sul retro del luer-lock. </li><li> Sigillare riempiendo lo spazio tra i fili luer-lock e il tubo con resina epossidica. </li><li> Attaccare un ago 27.5 G. </li></ol> 4. Preparare una Monodisperse emulsione acquosa di goccioline (acqua in olio) sospesi in un inerte Fluorinated Carrier olio con 2% (peso / peso) disciolto biocompatibili tensioattivo 7 I reagenti specifici contenuti in queste goccioline dipendono dall&#39;applicazione <ol><li> In preparazione per la reiniezione, caricare l&#39;emulsione in una siringa da 1 ml con un ago G 27.5. </li><li> Fissare la siringa in una pompa a siringa e orientare verticalmente la pompa (ago verso l&#39;alto). Appunto: Questo orientamento provoca le goccioline di confezionare in un livello sopra il olio vettore. Quando si avvia la pompa, le goccioline saranno spinti dalla siringa a frazione ad alto volume lo strato di olio sotto di loro. </li></ol> 5. Preparare Reagenti per Introduzione alla Microfluidic Chip <ol><li> Punch tre fori di 0,5 millimetri nel tappo di un tubo da centrifuga da 15 ml (qualsiasi contenitore con tappo a vite sarà sufficiente) con una biopsia, ago, o trapano. </li><li> Inserire un filo elettrodo 0,5 mm di diametro e lunghezza cm ~ 20 di PE-2 tubo attraverso due dei fori in modo che raggiungano il fondo della provetta. </li><li> Nella rimanente foro, infilare un ~ 2,5 cm lunghezza cm ~ 20 di tubo PE tale che riposerà sopra del livello del liquido. </li><li> Sigillare eventuali lacune sulla parte superiore del tappo con resina epossidica UV-cured. </li><li> Riempire il tubo con il fluido picoinjection e vite sul tappo. </li><li> Collegare l&#39;uscita dalla pompa di aria di controllo della pressione per la minore lunghezza dei tubi da insertozione l&#39;ago nel lume. L&#39;ago dovrebbe adattarsi comodamente. </li><li> Riempire una siringa da 1 ml con 1 M NaCl per servire come Faraday fossato. </li><li> Collegare un ago G 27.5 e fissare la siringa in una pompa a siringa. </li><li> Riempire un&#39;altra siringa da 1 ml con olio vettore / distanziatore, collegare un ago G 27.5, e fissarlo in una pompa a siringa. </li></ol> 6. Preparare il dispositivo Microfluidic per Picoinjection <ol><li> Collegare il tubo di uscita (lunghezza più lunga) dal contenitore di fluido di iniezione alla porta di entrata del fluido picoinjection sul chip microfluidica. </li><li> Collegare la siringa contenente il 1 M NaCl alla porta di ingresso per il Faraday fossato sul chip microfluidica con un pezzo di tubo in PE. </li><li> Collegare la siringa contenente il vettore di petrolio alla porta di ingresso del chip microfluidica con un pezzo di tubo in PE. </li><li> Inserire tubo PE nella porta di uscita dell&#39;emulsione sul chip microfluidica. Il tubo deve terminare in un vaso di raccolta emulsione, némalmente una provetta da centrifuga da 1,5 ml. </li><li> Inserire tubo PE nella porta di uscita per il Faraday fossato sul chip microfluidica. Il tubo deve terminare in un non-conduttore e il contenitore isolato elettricamente per evitare un corto circuito. </li><li> Collegare l&#39;uscita dell&#39;amplificatore ad alta tensione (HV) tramite pinze alla elettrodo metallico immerso nel liquido picoinjection. </li><li> Collegare l&#39;elettrodo di massa dell&#39;amplificatore HV via coccodrillo al metallo dell&#39;ago della siringa contenente 1 M NaCl. </li></ol> 7. Infondere reagenti in Microfluidic Chip <ol><li> Introdurre il 1 M NaCl (Faraday Moat) al dispositivo a una velocità di 100 pl / h. </li><li> Introdurre l&#39;emulsione goccia e olio vettore a tassi adeguati per le dimensioni del dispositivo. Per il nostro dispositivo di demo, vi presentiamo le gocce e l&#39;olio a 200 e 400 ml / h, rispettivamente. Le portate dovrebbero consentire le goccioline di superare l&#39;picoinjector ad intervalli regolari separatida un gap di olio vettore. </li><li> Regolare la pressione applicata al fluido picoinjection tale che la pressione del fluido in corrispondenza dell&#39;orifizio picoinjection è in equilibrio meccanico con il canale gocciolina. Nota: A questa pressione (pressione di Laplace), il fluido di iniezione deve sporgere nel canale gocciolina senza erba off e formando i propri gocce (Figura 2). A queste portate sopra descritte, si applica una pressione di ~ 13 psi al fluido di iniezione a raggiungere l&#39;equilibrio nel sito di iniezione. </li></ol> 8. Inizia Picoinjection <ol><li> Come goccioline passano il foro di iniezione, applicare un 0-10 V, 10 kHz, segnale AC amplificato 1.000 x nel HV-amplificatore (Figura 3). </li><li> Modulare il volume di iniezione modificando l&#39;ampiezza della tensione applicata. Nota: Tensioni superiori dovrebbero consentire più fluido per essere introdotto per le goccioline. Nel nostro test, osserviamo iniezione stabile e coerente a tensioni esseretra 100 e 3000 V utilizzando soluzioni di iniezione di NaCl che vanno 10-500 mM (Figura 4). </li></ol>

<ol><li>Kritikou, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((It%27s+cheaper+in+the+Picolab%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Genet%22%5BJournal%5D)">It's cheaper in the Picolab.</a> Nat. Rev. Genet. 6 (9), (2005).</li>
<li>Ahn, K., Agresti, J., Chong, H., Marquez, M., Weitz, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrocoalescence+of+drops+synchronized+by+size-dependent+flow+in+microfluidic+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Electrocoalescence of drops synchronized by size-dependent flow in microfluidic channels.</a> Appl. Phys. Lett. 88 (26), (2006).</li>
<li>Abate, A. R., Hung, T., Mary, P., Agresti, J. J., Weitz, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+injection+with+microfluidics+using+picoinjectors%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U+S+A%22%5BJournal%5D)">High-throughput injection with microfluidics using picoinjectors.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 107, 19163-19166 (2010).</li>
<li>Harris, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+a+microfluidic+device+for+the+compartmentalization+of+neuron+soma+and+axons%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Fabrication of a microfluidic device for the compartmentalization of neuron soma and axons.</a> J. Vis. Exp. (7), (2007).</li>
<li>Duffy, D. C., McDonald, J. C., Schueller, O. J., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+prototyping+of+microfluidic+systems+in+poly%28dimethylsiloxane%29%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Rapid prototyping of microfluidic systems in poly(dimethylsiloxane).</a> Anal. Chem. 70 (23), 4974-4984 (1998).</li>
<li>O'Donovan, B., Eastburn, D. J., Abate, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrode-free+picoinjection+of+microfluidic+drops%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Electrode-free picoinjection of microfluidic drops.</a> Lab on a Chip. 12 (20), 4029-4032 (2012).</li>
<li>Holtze, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biocompatible+surfactants+for+water-in-fluorocarbon+emulsions%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Biocompatible surfactants for water-in-fluorocarbon emulsions.</a> Lab on a Chip. 8 (10), 1632-1639 (2008).</li>
<li>Chung, C., Lee, M., Char, K., Ahn, K., Lee, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Droplet+dynamics+passing+through+obstructions+in+confined+microchannel+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Microfluid.+Nanofluid%22%5BJournal%5D)">Droplet dynamics passing through obstructions in confined microchannel flow.</a> Microfluid. Nanofluid. 9, 1151-1163 (2010).</li>
<li>Herminghaus, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamical+instability+of+thin+liquid+films+between+conducting+media%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Dynamical instability of thin liquid films between conducting media.</a> Phys. Rev. Lett. 83 (12), 2359-2361 (1999).</li>
<li>Priest, C., Herminghaus, S., Seemann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+electrocoalescence+in+microfluidics%3A+Targeting+a+single+lamella%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Controlled electrocoalescence in microfluidics: Targeting a single lamella.</a> Appl. Phys. Lett. 89 (13), 134101-134103 (2006).</li>
<li>Florent, M., Siva, A. V., Hao, G., Dirk, E., Frieder, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrowetting-controlled+droplet+generation+in+a+microfluidic+flow-focusing+device%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys%3A+Condens.+Matter%22%5BJournal%5D)">Electrowetting-controlled droplet generation in a microfluidic flow-focusing device.</a> J. Phys: Condens. Matter. 19 (46), (2007).</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>
</ol>

Non capiamo completamente esatto meccanismo fisico dietro il rapporto tra la tensione applicata e volume di iniezione osservato nei nostri esperimenti. Gli interessi del laboratorio e le rispettive aree di competenza non sono particolarmente adatti per perseguire questa domanda persistente. Incoraggiamo quelli con più fisica e acume di ingegneria per esplorare questo fenomeno.

Il rapporto tra volume di iniezione e la tensione applicata dipende da molti fattori tra cui le dimensioni del dispositivo, la lunghezza del tubo che trasporta il fluido picoinjection al dispositivo, molarità di fluido picoinjection, e la velocità delle gocce che passano essi iniettore. Per questo motivo si consiglia che il rapporto volume / Tensione essere caratterizzato prima di ogni corsa di picoinjection misurando volumi di iniezione ai bordi dei campi di lavoro di tensione e molarità. Inoltre, a tensioni superiori ...

In microfluidica basata gocciolina-, micron scala goccioline acquose sono usati come &quot;provette&quot; per reazioni biologiche. Il vantaggio di eseguire reazioni nelle minuscole goccioline è che ogni goccia utilizza solo qualche pl di reagente e, con microfluidica, le gocce può essere formato e trattati a tassi kilohertz 1. La combinazione di queste proprietà consentono milioni di reazioni con cellule singole, molecole di acido nucleico, o composti da eseguire in pochi minuti con pl di materiale totale. Per utilizzare gocce per applicazioni come queste, sono necessarie tecniche per l&#39;aggiunta di volumi controllati di reagenti per le gocce; tali operazioni sono analoghi a pipettare nelle provette. Un metodo per risolvere questo problema consiste electrocoalescence, in cui una goccia di reagente è fusa con la goccia di destinazione applicando un campo elettrico. Il campo elettrico interrompe la disposizione delle molecole di tensioattivo sulle interfacce delle gocce, inducing una instabilità a film sottile e innescando coalescenza in emulsioni che sono altrimenti stabili 2. Fusione elettricamente indotta viene sfruttata anche nel design del picoinjector, un dispositivo che inietta reagenti in gocce mentre fluiscono passato un canale in pressione 3. Per applicare il campo elettrico, dispositivi picoinjector utilizzano elettrodi metallici, ma l&#39;integrazione di elettrodi metallici in chip microfluidici è spesso un processo complesso e soggetto ad errori come i fili liquido-saldatura sono facilmente compromesse da bolle d&#39;aria o polvere e altri detriti nel canale , così come fratture da stress o di flessione durante l&#39;installazione del dispositivo. Presentiamo qui un metodo per eseguire picoinjection senza l&#39;uso di elettrodi metallici, rendendo la fabbricazione più semplice e più robusto. Per attivare picoinjection, noi invece utilizziamo il fluido di iniezione stesso come un elettrodo, poiché la maggior parte reagenti biologici contengono elettroliti disciolti e sono conduttivi. Aggiungiamo anche un &quot;Faraday Moat &quot;per schermare regioni sensibili del dispositivo e di agire come un terreno universale (Figura 1). Il fossato isola elettricamente le goccioline a monte del sito picoinjection fornendo un terreno, impedendo volute gocciolina fusione. Un ulteriore vantaggio della nostra tecnica è che l&#39; volume iniettato nelle gocce dipende dalla grandezza della tensione applicata, consente di essere regolato sintonizzando il segnale applicato. Noi costruiamo i nostri dispositivi in poli (dimetilsiloxano) (PDMS), utilizzando tecniche di fotolitografia morbide 4,5. Il nostro approccio è compatibile con i dispositivi fabbricati in altri materiali, come resine, plastiche e resine epossidiche. I canali hanno altezze e larghezze di 30 micron, che sono ottimali per lavorare con goccioline 50 micron di diametro (65 pl). Introduciamo reagenti tramite tubazione in polietilene (diametro interno / esterno 0.3/1.09 mm) inserito nelle porte create durante la fabbricazione di dispositivi con 0,50 millimetri punzoni di biopsia, simili ai metodi described in precedenza 5. La composizione esatta del fluido di iniezione dipende dall&#39;applicazione specifica. Il fluido bisogno solo contiene elettroliti disciolti in concentrazioni sufficienti per produrre conduttività sufficiente per il segnale elettrico da trasmettere al picoinjector. In prove al banco, abbiamo trovato che le concentrazioni ioniche superiori a 10 mm dovrebbero essere sufficienti 6, se questo valore e conducibilità del fluido dipendono dalle dimensioni dei dispositivi specifici e ampiezza della tensione applicata.

<table><tbody><tr><td>Siringhe Luer-Lok&trade; da 1 ml BD</td><td>Medical</td><td>309628</td><td></td></tr><tr><td>LocTite Adesivo a polimerizzazione UV</td><td>Henkel</td><td>35241</td><td></td></tr><tr><td>Tubo PE-2</td><td>Scientific Commodities</td><td>BB31695-PE/2</td><td></td></tr><tr><td>Novec HFE-7500</td><td>3M</td><td>98-0212-2928-5</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S9888</td><td></td></tr><tr><td>Provette</td> <td>da centrifuga da 1,5 mlEppendorf</td><td>22363531</td><td></td></tr><tr><td>BD Falcon Tubo da 15 ml</td><td>BD Biosciences</td><td>352097</td><td></td></tr><tr><td>Pompa di controllo della pressione dell'aria</td><td>Control Air Inc.</td><td></td><td>Ne consigliamo uno sotto il controllo del DAQ e del software di controllo</td></tr><tr><td>Pompe a siringa</td><td>New Era</td><td></td><td>Deve essere in grado di contenere siringhe da 1 ml e fluire a velocità fino a 100 &#956; l/hr</td></tr><tr><td>HV-amplfier</td><td></td><td></td><td>Deve essere in grado di amplificare 1.000x i segnali tra 0,01 e 10 V</td></tr><tr><td>Bonder/pulitore al plasma</td><td>Harrick Plasma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>3" wafer di silicio</td><td>Sigma Aldrich</td><td>647535</td><td></td></tr><tr><td>PDMS</td><td>Dow Corning</td><td></td><td>Sylgard 184 con agente indurente dovrebbe essere incluso</td></tr><tr><td>SU-8 fotoresist</td><td>MicroChem</td><td></td><td>La viscosità dipende dalle dimensioni del dispositivo</td></tr></tbody></table>

picoinjection di microfluidic gocce senza elettrodi in metallo

Picoinjection of Microfluidic Drops Without Metal Electrodes

Metodi esistenti per picoinjecting reagenti in gocce microfluidica richiedono elettrodi metallici integrati nel chip microfluidica. L&#39;integrazione di questi elettrodi aggiunge passaggi ingombranti e soggetti a errori del processo di fabbricazione del dispositivo. Abbiamo sviluppato una tecnica che elimina le necessità di elettrodi metallici durante picoinjection. Invece, utilizza il fluido di iniezione stesso come un elettrodo, poiché la maggior parte reagenti biologici contengono elettroliti disciolti e sono conduttivi. Eliminando gli elettrodi, riduciamo dispositivo tempo di fabbricazione e la complessità, e rendere i dispositivi più robusti. Inoltre, con il nostro approccio, il volume di iniezione dipende dalla tensione applicata alla soluzione picoinjection; questo ci permette di regolare rapidamente il volume iniettato modulando la tensione applicata. Abbiamo dimostrato che la nostra tecnica è compatibile con i reagenti contenenti composti biologici comuni, tra tamponi, enzimi e acidi nucleici.

Immagini microscopiche portati al sito picoinjection mostra che l&#39;elettrificazione del fluido picoinjection è sufficiente a provocare l&#39;iniezione (Figura 2). Il volume iniettato può essere controllata modulando l&#39;ampiezza della tensione applicata, con tensioni superiori che consentono elevati volumi di iniezione. Noi tracciamo il volume di iniezione rispetto l&#39;ampiezza della tensione applicata per tre molarità rappresentativi di liquido iniettabile in (Figura 3). Per dim...

Abbiamo sviluppato una tecnica per picoinjecting gocce microfluidici che non richiedono elettrodi metallici. Come tale, dispositivi che incorporano la nostra tecnica sono più semplici da fabbricare e da usare.

Picoinjection di Microfluidic Gocce senza elettrodi in metallo

Existing methods for picoinjecting reagents into microfluidic drops require metal electrodes integrated into the microfluidic chip. The integration of ...

L'obiettivo generale di questa procedura è progettare, realizzare e utilizzare chip microfluidici in grado di iniettare con precisione e in modo controllato reagenti in goccioline di acqua in olio, un processo noto come iniezione pico. Questo risultato si ottiene innanzitutto progettando un dispositivo con un canale per l'emulsione che si restringe fino a un diametro inferiore a quello delle goccioline sferiche, posizionandole in modo uniforme all'interno di un olio inerte di trasporto. Come secondo passaggio, le goccioline di acqua e di olio vengono introdotte nel dispositivo e convogliate al sito di iniezione.Un canale perpendicolare contenente i reagenti da iniettare. Successivamente, viene applicata una tensione elevata al fluido di iniezione mentre le gocce passano dal sito di iniezione, al fine di far fondere le gocce con il fluido di iniezione. I risultati ottenuti mostrano che, regolando l'ampiezza della tensione applicata, il volume del reagente iniettato può essere controllato con precisione a risoluzioni di picolitri. Questa tecnica è nata dalla necessità di semplificare la fabbricazione dei nostri dispositivi, eliminando la necessità di elettrodi metallici.I vantaggi ri

picoinjection-of-microfluidic-drops-without-metal-electrodes

Research

Ricerca

JoVE Journal

Engineering

Ingegneria

Piattaforme microfluidica gocce a base sono candidati promettenti per la sperimentazione ad alto rendimento in quanto sono in grado di generare picolitri, auto-compartimenti imbarcazioni a buon mercato a prezzi kHz. Attraverso l'integrazione con veloce, sensibile e ad alta risoluzione metodi di spettroscopia di fluorescenza, la grande quantità di informazioni generate all'interno di questi sistemi possono essere estratte in modo efficiente, sfruttato ed utilizzato.

Metodi di rilevamento a fluorescenza per piattaforme goccia microfluidica

Fonte: Vanegas, M. I., et al. Sistema di microiniezione per l'infusione combinata di farmaci ed elettrofisiologia. J. Vis. Exp. (2019)Questo video mostra un dispositivo microfluidico basato su microelettrodi che eroga una soluzione farmacologica attraverso un tubo capillare, utilizzando una soluzione marcatore a base di olio per un monitoraggio preciso del volume e consentendo la registrazione neurale simultanea e l'infusione di farmaci.

Sistema di microiniezione a base microfluidica per l'infusione combinata di farmaci ed elettrofisiologia

Viene descritto il protocollo per la fabbricazione e il funzionamento dei dispositivi di deumidificazione sul campo (Field-DW), così come gli studi preliminari sugli effetti dei campi elettrici sul contenuto delle goccioline.

Approfittando di ridotta interazione Droplet-superficie per ottimizzare il trasporto di Bioanalytes in microfluidica digitale

Vi presentiamo un sistema di introduzione del campione goccia discreto per accoppiamento induttivo spettrometria di massa di plasma (ICPMS). Si basa su un chip microfluidico economico e getta che genera goccioline altamente monodisperse in una gamma di dimensioni di 40-60 micron a frequenze da 90 a 7.000 Hz.

Un chip microfluidico per ICPMS introduzione del campione

Presentiamo un metodo per controllare l'energia interfacciale di un metallo liquido in un elettrolita tramite la deposizione elettrochimica (o rimozione) di uno strato di ossido superficiale. Questo semplice metodo può controllare il comportamento capillare dei metalli liquidi a base di gallio regolando l'energia interfacciale in modo rapido, significativo e reversibile utilizzando tensioni modeste.

Un metodo per manipolare Tensione superficiale di un metallo liquido tramite ossidazione superficiale e riduzione

Abbiamo dimostrato una piattaforma microfluidica con una rete elettrodo superficie integrato che combina rilevamento di impulsi resistivo (RPS) con code division multiple access (CDMA), per multiplare rilevazione e dimensionamento delle particelle a più canali microfluidici.

Piattaforma microfluidica con multiplex di rilevamento elettronico per spaziale monitoraggio di particelle

Vi presentiamo un sistema di microinierode progettato per l'elettrofisiologia e la somministrazione assistita di sonde sperimentali (ad esempio, nanosensori, microelettrodi), con infusione di farmaci opzionali. I componenti microfluidici ampiamente disponibili sono accoppiati a una cannula contenente la sonda. È incluso un protocollo passo-passo per la costruzione di microinierode, con risultati durante l'infusione di muscimolo nella corteccia macaca.

Sistema di microinietatra per l'infusione combinata di farmaci e l'elettrofisiologia

Descriviamo un kit educativo che consente agli utenti di eseguire più esperimenti e acquisire un'esperienza pratica sulla microfluidica digitale.

Un kit versatile basato sull'attuazione digitale delle goccioline microfluidici per l'educazione scientifica

Qui viene presentato un protocollo per la produzione di dispositivi microfluidici a base di vetro utilizzati per generare emulsioni altamente monodisperse con dimensioni di goccia controllate.

Dispositivi a base di vetro per generare gocce ed emulsioni

Qui viene presentata la fabbricazione di un dispositivo a doppio strato basato su polidimetilsilossano (PDMS) per la produzione di librerie combinatorie in emulsioni acqua-in-olio (tappi). L'hardware e il software necessari per automatizzare la produzione di tappi sono dettagliati nel protocollo e viene dimostrata anche la produzione di una libreria quantitativa di tappi fluorescenti.

Dispositivo microfluidico a doppio strato per la produzione di tappi combinatori

Il protocollo descrive una piattaforma microfluidica avanzata per misurare quantitativamente le dinamiche di secrezione di citochine di singole cellule mononucleate del sangue periferico umano. La piattaforma misura fino a tre citochine in parallelo (IL-6, TNFα e IL-1β) per ogni singola cellula stimolata con lipopolisaccaride come esempio.

Approccio microfluidico per risolvere la secrezione simultanea e sequenziale di citochine di singole cellule polifunzionali 

Impara la tecnica di picoiniezione in gocce microfluidiche senza elettrodi metallici per semplificare la fabbricazione dei dispositivi. Questo metodo consente un controllo preciso del volume dei reagenti iniettati a risoluzioni picolitriche.

Picoinjection di Microfluidic Gocce senza elettrodi in metallo

Esplora altri video