2014年11月10日
フィールドデウェッティングデバイス(Field-DW)の製造と操作のためのプロトコル、および液滴内容物に対する電界の影響に関する予備的研究について説明します。
この手順の全体的な目標は、添加剤を使用せずにバイオ分析物を含む液滴を輸送できるフィールドデウェッティングデバイスを製造することです。これは、最初に導電性基板をキャンドルのすすでコーティングすることによって達成されます。基板は、デバイスの底部電極として機能します。
2番目のステップは、液体フッ素ポリマーを塗布してすす層を保護することです。次に、デバイスの上部電極を作製します。次に、上部と下部の電極を実験の電子機器に接続します。
最後のステップは、電極間にサンプルを配置してデバイスをテストすることです。最終的に、結果は、フィールドデウェッティングデバイスが、少なくとも700パルスの各電気パルスに応答して継続的な液滴移動をサポートできることを示しています。エレクトロウェッティングのような既存の方法に対するこの技術の主な利点は、電界が濡れにつながらないことと、液滴輸送のための追加の添加剤が不要であることです。
この技術の意味合いは、液滴の化学的性質に関係なく機能するチッププラットフォーム上の完全に自動化されたラボの開発にまで及び、手順をデモンストレーションするのは、私の研究室のマイケル・コウスキーとセレナの学部生の研究者です。最初のステップは、接地電極用の導電性基板を準備することです。この目的のために、銅板が長方形にカットされています。
長方形は 75 mm x 43 mm、厚さは 0.5 mm です。準備ができて、基板を洗浄するための銅エッチングの容器。このビデオでは、1つの基質のみを使用したプロトコルに従います。
基板をエッチングに約30秒間浸します。浸漬後、基材を回収し、流して洗浄します。その上に水を水道し、紙で乾かし、先に進む前に、下向きの表面にアクセスできるサポートに水平に置きます。
このビデオでは、取り付けられたオープンリングを使用しています。液体フルオロポリマーとスポイトの混合物をアプリケーション用に用意します。適用されるすすを提供するためのパラフィンキャンドルを入手してください。
火をつけ、銅基板の下にろうそくを掃いて続けます。炎の上部を基板の底から約1センチメートル下に維持します。キャンドルを30〜45秒間スイープし続けます。
すすの表面に触れないように注意してください。基板をすすでコーティングした後、キャンドルをすぐに取り外して消します。ピンセットを使用して基板をつかみ、回転させてすすで覆われた面を露出させます。
まだ温かいうちに、スポイトを使用して液体フルオロポリマーの液滴を端に堆積させ、すす層の乱れを特定します。液滴を塗布したら、基板を傾けてほぼ垂直にします。次に、さらに液滴を堆積させ、すすの表面全体に広がって転がらせます。
可能な限り。続けて、基板を摂氏160度に保持されたホットプレートに持っていきます。また、ケミカルフードの内側に、基板のすす面を上に向けてホットプレートに置き、15分間焼きます。
15分後、基板をホットプレートから取り出し、室温で一晩放置してから、底面電極として使用します。基板は、接地電極が使用できるようになったら無期限に保管できます。次のステップは、上部電極を準備することです。
このビデオでは、文献のプロトコルに従って製造された電極を使用しています。電極のデザインは、この点に到達するためにエッチングおよびクリーニングされた薄い銅ラミネートに印刷されました。10個の電極はそれぞれ幅2mm、幅0.3mmです。
電極は、75mm×25mm、厚さ約1mmのスライドガラスに取り付けられます。スライドの一方の端に両面テープを貼り、エアポケットが入らないようにします。次に、電極が端に近づくように、ラミネートをスライドに慎重に取り付けます。
次に、スライドの幅についてFluor al coyフィルムをカットします。フィルムを電極の上に置いて、偶発的な短絡を防ぎます。テープで貼り付けます。
電極は、電子インターフェースで使用できるようになりました。上部と下部の両方の電極を実験装置に持って行き、フィールドデウェッティングデバイスを完成させます。実験装置では、下部電極は電気的に接地されています。
その上では、上部の電極が高さ調節可能なコネクタを介してリレーに接続されています。マイクロ流体デバイスは、隣接する電極間で液滴を移動させるコンピュータプログラムで制御します。この実験では、マイクロ流体デバイス内の液滴の動きを可視化します。
CCDカメラと組み合わせた24 96倍率のアセンブリを使用してください。Sビデオを使用してビデオレコーダーをカメラに接続します。この時点で、この場合の実験用のサンプル、Cエレガンスと4マイクロリットルの液滴のミディアムピペットを取得します。
すすでコーティングされた下部電極に液滴を置き、上部電極の中央にくるようにします。次に、上部電極の位置を調整して、液滴の約0.3ミリメートル上にくるようにします。電子インターフェースと高電圧がオンの状態で、液滴が動き始めるまで上部電極の高さを調整します。
電極が液滴に触れないようにしてください。液滴の動きが安定したら、液滴が5〜10パルスに反応して動かなくなるまでカメラで録画を開始します。このビデオは、フィールドデュエットデバイスの電極間でのCエルガンの媒体への転写が成功したことを示しています。
蛍光タグ付きウシ血清アルブミンまたはBSAを用いた以前の研究は、サンプルと左の基質との間の相互作用を実証するのに役立ちます。BSAは、フッ素化液体のみを使用して表面の右側とは対照的に、すすでコーティングされた表面にあります。BSAサンプルは、強い表面相互作用を示しています。
このビデオを見た後、あなたは結婚式のデバイスを製造する方法、感じる方法をよく理解しているはずです。ラボの安全ガイドラインに従うことを忘れないでください。
完全なトランスクリプトを表示し、数千本の科学動画にアクセス
この記事では、フィールド脱水デバイス(Field-DW)の製作と操作のプロトコルと、液滴内容物に対する電界の影響に関する予備研究について説明します。
Digital microfluidics platforms face limitations in transporting bioanalytes due to droplet-surface interactions that depend on chemical composition, hindering broad applicability in assay development. Field-dewetting (Field-DW) devices overcome this by enabling additive-free transport of cells, proteins, and model organisms, supporting mechanistic de-risking in early discovery. This approach enhances predictive confidence by isolating transport variables from droplet chemistry, improving reproducibility across diverse bioanalyte panels.
Field-DW devices integrate into the discovery continuum from early biology to lead identification by providing a transport mechanism that de-risks target engagement studies through chemistry-independent droplet manipulation.