Name: ポリジメチルシロキサン（PDMS）同軸フローフォーカス・デバイスを使用したダブルエマルションの生成 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-12-25T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 58 s
Description: 学ぶPDMS同軸フローフォーカス・デバイスによるダブルエマルション生成法。ソフトリソグラフィーで表面処理不要の簡便な製造を実現し、化学・生物学の超高スループットスクリーニング研究に応用可能です。

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この作品はを通じてロジャースファミリー財団、画期的な生物医学研究のためのUCSF /サンドラー財団プログラム、BASF社からの助成金、およびNSFからギャップ賞を埋める、定量的バイオサイエンス（QB3）のためのカリフォルニア工科大学から研究賞によってサポートされていました学部早期キャリア開発（CAREER）プログラム（DBI-1253293）。

1. SU8マスター製作<ol><li> AutoCADのソフトウェアを使用して2つの層の製造のためのマイクロ流体構造を設計し、10μmの分解能で回路基板フィルム上に、ベンダーによって印刷されたデザインを持っています。デバイスの設計の詳細は、添付の参考文献11に記載されているチャネルの形状は、 図1に示されている。層は、各加工層12の機能を連結するために役立つ位置合わせマークを含むべきです。 </li><li>スピンコーターに予め清浄3インチ径のシリコンウエハを置き、チャックに固定する真空をオンにします。 50μmの層厚を提供し、2000rpmで、30秒間、500rpmで20秒間ウェハと回転の中心にSU8-3035を1ml適用します。 </li><li>ウェハを取り外し、30分間135℃のホットプレート上で焼きます。ウエハは次のステップに移動する前に室温に冷却してください。 </li><li> 第 1 層マスク（ 図2Aに塗布されたウェハを公開</stronG&gt;）90秒間LED nmのコリメート190ミリワット、365の下。露光後、次のステップに進む前に、室温まで冷却、1分間135℃のホットプレート上でウェーハを配置します。 </li><li>スピンコーターにウェハを置き、チャックに固定する真空をオンにします。 135ミクロンの厚さの追加を提供する層で、その結果、1,375 rpmで、30秒、500 rpmで20秒間ウェハとスピンの中心にSU8-2050の1ミリリットルを適用します。 </li><li>次のステップに移動する前に、室温まで冷却後、ウエハを取り出して、30分間135℃のホットプレート上で焼きます。 </li><li> 1.3にパターニングジオメトリ上に第 2 層マスク（ 図2B）を合わせ、3分間のLED NMコリメート190ミリワット、365に塗布されたウェハを公開します。暴露した後、1分間135℃のホットプレート上の場所は、次のステップに進む前に、室温まで冷却。 </li><li> 30分間のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの撹拌浴中に浸漬することによりマスク​​を開発します。ウェハを洗浄1分間135℃のホットプレート上でイソプロパノール及びベークインチPDMS成形用の100ミリメートルペトリ皿に開発されたマスターを配置します。 </li></ol> 2. PDMSデバイスの製造<ol><li>プラスチックカップに硬化剤を5gとシリコーンベースの50グラムを組み合わせることにより1 PDMS：10を準備します。攪拌棒を装着した回転工具で内容を混ぜます。 30分間、デシケータ内部に、または全ての気泡が除去されるまで、混合物を脱気。 </li><li>マスターの上に3mmの厚さを与え、さらにガス抜きのために戻ってデシケーターに配置するために、PDMSを注ぎます。一旦全ての気泡が除去され、2時間60℃でデバイスを焼きます。 </li><li>パターン化された面を上にして清浄な表面上のメスと場所を使用して金型からデバイスをカットします。マスター2（ 図3a）からマスター1を分離するためにかみそりの刃で半分にPDMSモールドをカットします。マスター1によって刻印さ50μmの流体ハンドリングジオメトリを含む片に、0.7との流体入口および出口をパンチ5ミリメートルの生検パンチ。 </li><li>プラズマは、300Wのプラズマクリーナーで60秒間、1ミリバールのO 2プラズマでデバイスを扱います。一時的にPDMS-PDMS結合を遅らせると、潤滑剤として機能するDI水の滴でPDMSの非パンチ片の表面を濡らし。マスター2面にステレオ顕微鏡、場所のマスター1を介して表示し、機械的なロックが達成されるまで、比較的表面をスライドさせながら時凹んフレームと図3Aメイトで突出フレーム。 </li><li> 60℃のオーブン内で装置を配置し、水で完全な結合を蒸発させ、60℃で2日間組み立てられた装置（ 図3B）を焼きます。 </li></ol>試薬の調製<ol><li>内相のための蒸留水で1mlシリンジを埋めます。 </li><li> 1重量％とHFE 7500フッ素系オイルで1 mlシリンジを埋めます。中間相のための生体適合性界面活性剤％の界面活性剤13。 </li><li> 10重量％で10 mlシリンジを埋めます。 ％polyethylen1重量％を含有する水溶液で電子グリコール（PEG）。 ％のTween 20および1重量連続相の％ドデシル硫酸ナトリウム。 </li></ol> 4.システムの準備<ol><li> &lt;100μ秒のシャッター速度が可能、デジタルカメラと接続された倒立顕微鏡のステージ上にマイクロ流体チップを置きます。 </li><li>シリンジポンプのすべての注射器を取り付け、27 Gの針を取り付けます。針の上に、PE-2チューブの約30センチの長さを接続し、適切に緩い端を挿入し、デバイスに穴をパンチ。 </li><li>デバイスの出口ポートにPE-2の10cmの長さを挿入し、廃棄物収集容器内のもう一方の端を置きます。 </li><li>プライム管セグメント内の流体が装置の入口ポートに到達するまでの速度率の高さ（2000μL/分）でシリンジポンプを実行して、デバイス。 </li></ol> 5.エマルジョンの生成<ol><li> 50ミクロン×50ミクロンのオリフィスを含んでおり、地域に顕微鏡をフォーカス下流の出口チャネル。 </li><li>連続相250μL/内部相のための時間、100μL/中間相のための時間、および700μL/ hrの流量で二重エマルジョン発生器に流体を提供し、平衡化のために10分を待つためにシリンジポンプを設定します。 </li><li>それぞれ、250μL/ hrであり、100μL/時間で、内側と中間相の流量を維持します。 1,050μL/ hrで外側相の流量を設定します。流れ条件のセットの下で安定させるためのダブルエマルションの生成のための3-5分待ってください。 </li><li>手動画像分析によるオフライン処理のために30 Hzでビデオ画像の5秒を取得します。 </li><li> 表1に示す流量の5.3および5.4を繰り返す。内側及び中間相の流量が一定に保持され、搬送波位相流量は、シリンジポンプの設定を調整することによって変化します。 </li></ol>

<ol><li>Van Der Graaf, S., Schroën, C. G. P. H., Boom, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+double+emulsions+by+membrane+emulsification+-+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Membrane+Sci%22%5BJournal%5D)">Preparation of double emulsions by membrane emulsification - A review.</a> J. Membrane Sci. 251 (1-2), 7-15 (2005).</li>
<li>Laugel, C., Baillet, A. P., Youenang Piemi, M., Marty, J., Ferrier, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oil-water-oil+multiple+emulsions+for+prolonged+delivery+of+hydrocortisone+after+topical+application%3A+comparison+with+simple+emulsions%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Pharm%22%5BJournal%5D)">Oil-water-oil multiple emulsions for prolonged delivery of hydrocortisone after topical application: comparison with simple emulsions.</a> Int. J. Pharm. 160 (1), 109-117 (1998).</li>
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<li>Lim, S. W., Abate, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrahigh-throughput+sorting+of+microfluidic+drops+with+flow+cytometry%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Ultrahigh-throughput sorting of microfluidic drops with flow cytometry.</a> Lab Chip. 13 (23), 4563-4572 (2013).</li>
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<li>Romanowsky, M. B., Abate, A. R., Rotem, A., Holtze, C., Weitz, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+throughput+production+of+single+core+double+emulsions+in+a+parallelized+microfluidic+device%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">High throughput production of single core double emulsions in a parallelized microfluidic device.</a> Lab Chip. 12 (4), 802-807 (2012).</li>
<li>Tran, T. M., Cater, S., Abate, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coaxial+flow+focusing+in+poly%28dimethylsiloxane%29+microfluidic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">Coaxial flow focusing in poly(dimethylsiloxane) microfluidic devices.</a> Biomicrofluidics. 8 (1), 016502(2014).</li>
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<li>Chang, F. C., Lin, H. H., Su, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+W%2FO%2FW+double+emulsification+in+3-D+PDMS+micro-channels%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Controlled W/O/W double emulsification in 3-D PDMS micro-channels.</a> 3rd IEEE Int. Conf. Nano/Micro Eng. Mol. Syst. NEMS, , 792-795 (2008).</li>
<li>Romanowsky, M. B., Abate, A. R., Rotem, A., Holtze, C., Weitz, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+throughput+production+of+single+core+double+emulsions+in+a+parallelized+microfluidic+device%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">High throughput production of single core double emulsions in a parallelized microfluidic device.</a> Lab Chip. 12 (4), 802(2012).</li>
</ol>

著者らは開示するものは何もない。

ここで説明する二重エマルジ ​​ョン生成ジオメトリはガラスキャピラリー装置8の物理学を模倣するように設計されています。これらでは、位置合わせ円筒形ガラスキャピラリーは、均一な二重エマルジョン液滴に剪断された3相の同軸噴流を生成するために使用されます。当社の3D PDMSデバイスの機能は、全体の高さは320ミクロンであり、キャリア位相チャンネルと50μmの背の高い加工で形成された小さな特徴の中心位置合わせに依存しています。マスクが正確に整列されていない場合は50μmの背の高いジオメトリに対して、ステップ1.7で2 番目のレイヤーマスクによりパターニング背の高い機能を誤整列するための大きな可能性があります。適切な位置合わせは、フォトパターニング時に同じ場所に配置されるマスクに、このような同心円のような位置合わせマークを、設計することによって支援することができます。デバイスの2つのPDMS半分のプラズマボンディングは、最終的なデバイスの重要な位置合わせ不良につながることが第二の方法です。プラズマボンディングPDMSにPDMSのステップ2.4において、我々は接着を遅延し、 図3（a）に...

<html>ダブルエマルションは、それらの工業的、医薬における潜在的な用途、及び生物学的用途1中間、非混和性流体層によりキャリア相から分離した小滴からなり、特に重要です。いくつかの例では、ダブルエマルションのコア内の高価値な化合物をカプセル化する能力は、材料を保護し、制御された様式で放出されることを可能にします。例えば、薬物は、外部のキャリア流体2には適していない溶解性条件下でカプセル化することができます。また、中間油層は、薬物、化粧品、および栄養3のカプセル化及び送達のためのカプセルのテンプレートとして使用することができます。これらは、サブナノリットル実験の膨大な数を行うことができるため、生物学において、ダブルエマルションは、その後、検出され、（FACS）装置4,5を蛍光活性化細胞選別を用いて選別、ハイスループットスクリーニングにも有用です。 ENT &quot;&gt;所望の性能特性を有するダブルエマルションの設計は二重エマルジョンサイズ、組成、及び均一性の精密な制御を必要とする。そのような膜乳化などのバルク、乳化プロセスは、業界で使用されているが、得られたエマルジョンは非常に多分散であり、展示機能特性1の多種多様。液滴マイクロフルイディクスのフィールドは自然に慎重に制御組成物6を単分散エマルションの生成を適しています。マイクロ流体ダブルエマルションの生成は、次の2つの主要な戦略、シーケンシャルドロップ作り、ガラス毛細管流動焦点を実現しています。ダブルエマルションことができます処理を行う二段階のドロップを使用して平坦なPDMSデバイスで生成される。第一に、水性の油エマルジョンは、疎水性チャンネル壁と装置の油中水型のドロップ作る領域を用いて作成される。次に、エマルジョンであることができます流しや水の中に油に適した親水性の壁とドロップ作る領域に再注入ドロップすること4。しかし、PMDSの親水性表面処理は、付加的な製造工程を必要とし、多くの場合、一時的な7です。ダブルエマルションを形成するほとんどの制御可能かつ再現方法は、同軸流が集束することによる、技術は、三相を含む同心ジェットは単分散液滴8を生成するために 、小さなオリフィスを通して剪断されるガラスキャピラリーマイクロフルイディクスを使用して開拓しました。この技術は、各相の流量の関数であるダブルエマルションの正確なサイズおよび組成で、チャネルの寸法よりもはるかに小さい液滴の生成を可能にします。滴とチャネルサイズおよび保護外側シースフローとの間の大きな違いは、不必要な表面処理をレンダリングする、チャネル壁に接触する液滴を防ぎます。しかし、そのようなガラスデバイスは、慎重な組立とシールと一緒に、テーパーキャピラリ先端のカスタム製造を必要とします。前の研究者は、3Dソフトリソグラフィを使用していましたグラフィーは、物理学を中心に流れを使用してダブルエマルションを生成するが、これらのデバイスは、直径&gt; 150μmの9,10、通常、FACSでソートしたオブジェクトよりも大きい大きさの約順序でエマルジ ​​ョンを生成しました。魅力的な代替手段は、PDMSソフトリソグラフィの製造の容易さとピントガラスキャピラリー同軸流れの堅牢な機能と小滴の生成を含むことになります。 本稿では、50ミクロンエマルジ ​​ョン≤生成するために焦点を当て同軸フローを使用し、完全に3Dソフトリソグラフィー11を用いて構成されている二重エマルジ ​​ョンジェネレータについて説明します。我々のデバイスは、引っ張らガラスキャピラリーノズルにおけるエマルションの形成過程を近似するために小さなせん断流路（ 図1）を含むデバイスを製造するためにクラムシェル方式を使用します。さらに重要なことは、これらのデバイスは、特定の表面処理を必要とせず、すべてのポリマー構造が簡単で再現可能な製造を提供するSC重複した多数のデバイスにalable。ここでは、二重エマルジョン発電機の設計、製造、テストの概要を説明します。ダブルエマルションの生成は14ミクロンの液滴直径まで、堅牢かつ再現性であることが示されています。製造の容易さと機能性の結合は、このデバイスの新しい二重エマルジョンアプリケーションの開発のための魅力的なオプションになります。

<table><tbody><tr><td>Photomasks</td><td>CadArt Servcies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>3インチ シリコン ウェーハ、P タイプ、バージン テスト グレード</td><td>大学ウェーハ</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 シリコーン エラストマー キット</td><td>Krayden</td><td>4019862</td><td></td></tr><tr><td>1 ml シリンジ</td><td>BD</td><td></td><td></td>309628</tr><tr><td>10 mlシリンジ</td><td>BD</td><td>309604</td><td></td></tr><tr><td>27 gaugue 針</td><td>BD</td><td>305109</td><td></td></tr><tr><td>PE 2ポリエチレンチューブ</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>一般に HFE 7500</td></tr><tr><td>Biocompartable 界面活性剤</td>として知られている <td>Ran</td><td>Biotechnologies 008-FluoroSurfactant</td><td></td></tr><tr><td>35,000 MW PEG</td><td>Sigma Aldrich</td><td>1546660</td><td></td></tr><tr><td>Tween 20</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P1369</td><td></td></tr><tr><td>ドデシル硫酸ナトリウム&nbsp;</td><td>シグマ アルドリッチ</td><td>L3771</td><td></td></tr></tbody></table>

ポリジメチルシロキサン（pdms）同軸フローフォーカス・デバイスを使用したダブルエマルションの生成

Double Emulsion Generation Using a Polydimethylsiloxane (PDMS) Co-axial Flow Focus Device

ダブルエマルジョンは、水性キャリア流体を持つことが重要な多くの生物学的および工業的用途で有用です。この論文では、ソフトリソグラフィーを使用して完全に製造できる同軸フローフォーカシングジオメトリを使用して、水/油/水のダブルエマルジョンを生成できるポリジメチルシロキサン(PDMS)マイクロ流体デバイスを紹介します。ガラスキャピラリーを用いたエマルジョン装置と同様に、ダブルエマルジョンは、均一な濡れ性を持ち、チャネルサイズよりもはるかに小さい寸法のチャネルに形成することができます。3次元の流れ集束形状は、2層のソフトリソグラフィーを使用して一対のPDMSスラブを鋳造し、次にスラブをクラムシェル構成で嵌合することによって実現されます。PDMSスラブに成形された補完的なロック機能により、各スラブ表面の特徴を正確に登録できます。デバイステストでは、ファウリングや目詰まりに対して堅牢な大きなチャネルを使用しながら、直径14μmから50μmのダブルエマルジョンの形成が実証されています。

ダブルエマルションの生成器は、3D PDMSの製造（ 図1A）を使用して作成したデバイスの焦点を合わせる同軸流から成ります。ジオメトリは、三相の同軸噴流の形成は、水/油/水ダブルエマルション（ 図1B、 図1C）の形成を可能にする、正方形、×50ミクロンのオリフィス50ミクロンに剪断することが可能になります。内水相及び中間油相は、10ミクロン×50ミクロン（ 図1D、ポイント「1」）のチャネル寸法を有する接合部で一緒にされます。突然の拡張チャネルの拡大に達するまでによりPDMSの疎水性のため、フッ素系オイルの抱擁チャネル壁と流体のようなチャネルの中央に内相の滞在は、連続ジェットで移動（ 図1D、ポイント&quot;2&quot; ）。この位置で、内側の2つのフェーズが320μmで背の高いJU ...の中心部に注入され、水性担体相の比較的同心導入を可能化。 3つのフェーズが50ミクロン×50ミクロンのオリフ...

マイクロ流体ダブルエマルジョンの生成には、通常、パターン化された濡れ性を持つデバイスやカスタムメイドのガラス部品が含まれます。ここでは、表面処理や複雑な製造プロセスを必要とせず、14μmまでのダブルエマルジョンを製造できるオールポリジメチルシロキサン(PDMS)ダブルエマルジョンジェネレーターの製作と試験について説明します。

ポリジメチルシロキサン（PDMS）同軸フローフォーカス・デバイスを使用したダブルエマルションの生成

Double emulsions are useful in a number of biological and industrial applications in which it is important to have an aqueous carrier fluid. This paper ...

この手順の全体的な目的は、同軸流フォーカシングを利用してダブルエマルションを生成する、すべてポリジメチルシロキサン（PDMS）製のマイクロ流体デバイスを構築し、テストすることです。この手法は、酵素の指向性進化や希少な表現型の同定など、超高スループットスクリーニングを必要とする化学および生物学における重要な疑問を解決するのに役立ちます。この技術の主な利点は、特殊な表面処理を必要とせず、ソフトリソグラフィー作製を用いてダブルエマルション発生装置を迅速に製造できることです。まず、2層作製用のマイクロ流体構造を設計します。AutoCADソフトウェアを用いて、こちらに示す参考文献に記載されている通り、分解能10 micronで回路基板フィルムに設計図をプリントします。あらかじめ洗浄した直径3インチのシリコンウェハーの中心にSU 8 30 35を1〜2 mL塗布し、スピンコーターにセットしてチャックに固定します。500 RPMで20秒間、続いて2000 RPMで30秒間スピンコートします。ウェハを取り出し、135 °Cのホットプレートで30分間ベークします。次のステップに進む前に、ウェハを室温まで冷却させてください。次に、コーティングしたウェハを第1層用のマスクで覆い、コリメートLED光を90秒間照射します。露光後、ウェハを135 °Cのホットプレートに1分間戻します。冷却後、ウェハの中心にSUH 2050を1〜2 mL塗布します。ウェハーをスピンコーターに戻し、500 RPMで20秒間回転させます。次に、1,375 RPMで30秒間回転させます。スピンコーターの回転が停止したら、ウェハーを取り出し、135 °Cのホットプレートに30分間戻します。次に、次のステップに進む前にウェハを室温まで冷却します。前のステップでパターン形成した形状に合わせて2層目のマスクをアライメントし、コーティングしたウェハを再びUV光に3分間露光させます。露光後、ウェハを135 °Cのホットプレートの上に1分間置きます。冷却後、ウェハを攪拌したプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート浴に浸し、マスクを現像します。バスで30分間処理した後、ウェハーを取り出してイソプロパノールで洗浄します。次に、135 °Cのホットプレートでウェハーを1分間ベークします。ウェハーを冷却し、現像済みのマスターを100 mmのシャーレに入れます。プラスチックカップ内で、シリコーンベース50gと硬化剤5gを合わせてPDMSを調製します。撹拌棒を取り付けたロータリーツールを使用して成分を混合し、デシケーター内で約30分間、または気泡がすべて消失するまで脱気します。次に、マスターの上にPDMSを厚さ3mmになるように流し込みます。次に、ペトリ皿をデシケーターに入れ、さらに脱気を行います。すべての気泡が除去されたら、デバイスを60 °Cで2時間焼成します。メスを用いてモールドからPDMSデバイスを切り出し、パターン面を上にして清潔な表面に置きます。次に、マスター1によって50 µmの流体制御ジオメトリが転写された側のPDMSを、カミソリの刃で半分に切り、デバイスの両側を分離します。0.75 mmの生検パンチを用いて、流体入口および出口に穴を開けます。続いて、パターン面を上にしてPDMS片をプラズマチャンバー内に配置します。300 Wのプラズマクリーナーを用い、1 mbarの酸素プラズマでデバイスを60秒間処理します。その後、サンプルを取り出し、実体顕微鏡でデバイスを確認しながら、未キュアのPDMS片の表面に超純水（DI water）を1滴垂らして、一時的な潤滑剤として使用します。プラズマ処理した表面同士を合わせ、機械的に固定されるまで表面をスライドさせます。凹型のフレームと凸型のフレームを嵌合させ、組み立てが完了したら、デバイスを60 °Cのオーブンに入れ、2日間焼き付けて水分を蒸発させ、接合を完了させます。次に、未硬化のPDMSを数滴用いて組み立てたデバイスをガラススライドに固定し、構成体を60 °Cのオーブンで1時間焼き付けます。PDMSを硬化させるため、マイクロ流体チップを、少なくとも100 µsのシャッタースピードが可能なデジタルカメラを備えた倒立顕微鏡のステージ上に配置します。次に、10 mLのシリンジ3本をシリンジポンプに取り付け、それぞれに27Gの針を装着します。各針に約30 cmのPE2チューブを接続し、チューブの自由端をデバイスの適切なパンチ穴に挿入します。その後、10 cmのPE2チューブをデバイスの出口ポートに挿入し、もう一方の端を廃液回収容器に入れます。セットアップ完了後、シリンジポンプを高速度で動作させてデバイスをプライミングします。ポンプを停止させます。チューブセグメント内の流体がデバイスのインレットポートに到達したら、50 by 50 micrometerのオリフィスがあるチップ領域に顕微鏡の焦点を合わせ、下流の出口チャネルが含まれるようにフレームを調整します。シリンジポンプを設定し、ダブルエマルジョンジェネレーターへの流速を、内相が 250 µL/h、中相が 100 µL/h、連続相が 700 µL/h となるように供給します。システムが平衡状態に達するまで 10 分間待ちます。次に、外相の流速を1050 microliters per hourまで上げます。この流量条件下でダブルエマルションの生成が安定するまで、さらに3〜5分間待ちます。安定後、30 hertzで5秒間のビデオ画像を撮影します。手動画像解析によるオフライン処理のため、ビデオを保存します。付属のテキストプロトコルの表1にある値を用いて、外相の流速を変化させながらこの工程を繰り返します。内相および中相の流速は維持してください。このプロセスにおいて、二重エマルションデバイスをさまざまな流速条件下でテストしました。さまざまなサイズの単分散二重エマルションの形成を実証するため、連続相と内相および中相の合計との比率を各画像の上に示しています。選択した流量比における液滴径のヒストグラムは、生成された液滴のサイズの相対的な均一性を示しています。得られたダブルエマルションの平均直径の変動係数は5.2%でした。本デバイスは、オリフィスの幅よりも大幅に小さいダブルエマルションを形成する能力を示し、流速比の増加に伴い明確な減少傾向が見られました。テストした最大の連続相流速において、50 by 50 µmのオリフィスを用いて14 µmのダブルエマルションが形成されました。開発後、本手法は、標準的なフローサイトメトリー検出プラットフォームと互換性のある液滴マイクロ流体実験を化学および生物学の研究者が実施するための道を切り拓くものです。このビデオを視聴することで、シンプルなPDMSのみの作製技術を用いたマイクロ流体ダブルエマルションジェネレーターの作製および評価方法について、十分に理解できるはずです。

double-emulsion-generation-using-polydimethylsiloxane-pdms-co-axial

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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コンビナトリアルプラグ製造のための二層マイクロ流体デバイス

このプロトコルは、PDMS層間の非接着性バリアとしてシリコーンオイルを導入することにより、ポリジメチルシロキサン(PDMS)ダブルキャスティング技術の改良された離型手順を示しています。プラズマや化学表面改質法とは異なり、このアプローチは特殊な機器や高価な機器を必要としないため、よりアクセスしやすく、費用対効果の高い代替手段となります。...

シリコーンオイル処理によるポリジメチルシロキサン(PDMS)ダブルキャスティングの改良による高密度微細構造の複製

学ぶPDMS同軸フローフォーカス・デバイスによるダブルエマルション生成法。ソフトリソグラフィーで表面処理不要の簡便な製造を実現し、化学・生物学の超高スループットスクリーニング研究に応用可能です。

ポリジメチルシロキサン（PDMS）同軸フローフォーカス・デバイスを使用したダブルエマルションの生成

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