소설 microfluidic 시스템을 수동 펌프의 현상과 사용자가 제어 유체 전달 시스템을 사용하여 개발되었습니다. 이 microfluidic 시스템의 사용의 저렴한 비용으로, 쉽게, 체적 정밀, 고속, repeatability 및 자동화 주어진 생물 학적 응용 프로그램의 다양한에서 사용될 수있는 잠재력이있다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
이 논문에서
요약
초록
소설 microfluidic 시스템은 수동 사용자 제어 기반의 비말 유체 전달 시스템과 함께 펌프의 현상을 사용하는 개발되었습니다. 수동 펌프는 표면 장력이 닫힌 채널의 압력 차이 드라이브 유체의 움직임을 유도하는 현상입니다. 자동 유체 전달 시스템은 유체 저수지 및 제어 시스템에 연결된 마이크로 노즐과 전압 제어 밸브의 집합으로 구성되어 있습니다. 이 전압 제어 밸브는 높은 주파수 방식으로 microfluidic 장치의 입구에 유체 방울을 제공하는 volumetrically 정확한 방법을 제공합니다. 현재 공부 예제에서 보여주는 차원에 따라 시스템은 분당 4 밀리리터를 (260um 횡단면 채널에 의해 2.2mm를 통해) 흐르는이 가능합니다. 이 같은 채널 크기에 따라, 채널 내부 지점의 유체 교환으로 작은 여덟 밀리초 단위로 얻을 수 있습니다. 이것은 시스템의 운동량 (채널에있는 밸브 및 유체 속도에 의해 생성된 방울의 조합으로 이수)와 액체의 표면 장력 간의 상호 작용이있다는 것을 관찰합니다. 기세가 유체 흐름 (또는 그 반대)에 속도를 제공 어디서 입구에서 표면 장력의 평균은 어떤 흐름을 갑자기 중지를 제공합니다. 이 갑자기 중단은 사용자가 채널의 흐름 특성을 제어할 수 및 시약 공급에서 약물 세포 연구 어디까지, 생물 응용 프로그램의 다양한 문을 엽니다. 또한 노즐이 얕은 각도 입구 목적으로하는 경우, 비말의 기세가 같은 입구 여러 방울의 혼합으로 추가 흥미로운 유체 현상을 일으킬 수있는 관찰입니다.
프로토콜
이 보고서에서 우리는 서로 다른 유체 현상의 숫자를 달성하기 위해 microfluidic 채널을 통해 원하는 볼륨을 펌프 작은 비말의 표면 장력을 사용 유체 전달 방법을 보여줍니다. 예를 들어, 사용자가 최대한 빨리 하나의 유체 흐름하실 수 있습니다, 또는 특정 유체 패턴을 만들 수 연거푸 여러 체액을 제공합니다. 이 작업을 수행하기 위해 사용자는 먼저 microfluidic 장치 주위에 내장된 응용 프로그램이 있어야합니다. microflluidic 장치는 보세 필요하지 않지만, 친수성 물질에서하여야한다. 성능이 크게 microfluidic 채널의 기하학적 제약 조건에 의해 결정과 Therfore, 방법은 거의 모든 microfluidic 장치와 함께 이용하실 수 있습니다. 이 방법을, 해당 수치 분석에 대한 소개의 기하학적 제약을 탐색하는 데 도움하려면 먼저 표시됩니다.
- 분석 방법 : 라플라스 법률 및 와슈번 법률에 따르면 [1], 하나는 크기와 방정식에서 볼로 흐르는 액체 (1)의 속성에 microfluidic 채널 내의 유량을 연관 수
(1)
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
토론
- 주파수 당 펄스 볼륨의 오른쪽 조합 (정확한 오픈 시간에 따라)가 선택된 경우, 펌핑 고속 수동의 경우, 사용자는 정적 떨어뜨 리거나 껍질 입구에서, 매우 빠른 유속 채널 안쪽으로 보이는가 나타납니다. 오버플로가 발생하면 열린 시간 및 / 또는 주파수가 너무 높습니다.
- 추진력 / 표면 장력의 상호 작용을 감지하기 위해 사용자는 한 번에 하나의 펄스를 펌프 및 펄스는 (처음부터 끝까지)가 발생하는 동안 내부 채널 환경을 관찰해야합니다. 이것은 내부 채널 유체의 행동의 정확한 묘사를 제공하기 위해 형광 구슬을 사용하여 저자에 의해 권장합니다. 입구에 한 방울의 붕괴되면 사용자는 콘센트 향해 구슬의 채널 안에서 움직임이 나타납니다. 고속 카메라를 사용하여, 사용자는 구슬이 (콘센트쪽으로) 앞으로 일정한 거리를 이동하고 완전하고 갑자기 중단에 오기 전에 작은 역류에서 고통받는 점에 유의하실 수 있습니다. 입구 드롭이 내부 채널 매체로 동시에 관찰하는 경우, 사용자는 구슬의 작은 역류가 유입 드롭의 작지만 갑자기 리바운드에 해당하는 점에 유의한다.......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
감사의 글
자금은 발견의 위스콘신 연구소에 의해 제공되었다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
참고문헌
- Berthier, E., Beebe, D. J. Flow rate analysis of a tension driven passive micropump. Lab Chip. 7, 1475-1478 (2007).
- Duffy, D. C., McDonald, J. C., Schueller, O. J. A., Whitesides, G. M. Rapid Prototyping of Microfluidic Systems in Poly(dimethylsiloxane). Anal. Chem. 70
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재인쇄 및 허가
