Name: 감소 물방울 표면 상호 작용을 활용하는 디지털 미세 유체에 Bioanalytes의 전송을 최적화하려면 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-11-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 57 s
Description: 배우세요 디지털 미세유체에서 감소 물방울 표면 상호작용을 활용한 bioanalytes 전송 최적화 방법입니다. 촛불 그을음 코팅과 전기장 제어로 첨가제 없이 액적을 이동시키는 장치 제작 기술을 익히세요.

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

우리는 C.에 대한 지원은 재정 지원에 대한 Lindback 재단, 박사 알렉산더하기 Sidorenko 유익한 토론 및 기술 지원 엘자 추, 교수 로버트 스미스 감사합니다 엘레 분석.

참고 : 아래에 설명 된 절차, 실험실 안전 지침을 항상 준수해야합니다. 특히 중요한 고전압 (&gt; 500 V) 및 처리 화학 물질 취급 안전성이다. 캔들 그을음과 도전성 기판 1. 코팅 <ol><li> 사각형으로 잘라 구리 금속 (0.5 mm 두께 75 X 43mm). 약 30 초 동안 구리 식각액 침지하여 각 구리 기판을 청소 약 20 초 동안 수돗물로 세척, 종이 건조. 참고 : 아래의 방법 1을 사용하는 경우, 기기에 맞도록 75 × 25 mm의 크기를 변경합니다. </li><li> (약 40 μm의 두께) 대략 균일 수트 코팅을 얻기 위해, 30-45 초간 구리 기판 아래에 조명 된 파라핀 양초 스윕. 화염 내부 ~ 1cm에서 기판을 유지합니다. 깨지기 쉬운 매연 표면을 만지지 마십시오. </li></ol> 2. 코팅 그을음 계층 보호 참고 : 그을음 층이 매우 취약및 보호를위한 코팅해야합니다. 두 개의 간단한 대안 (방법 1 아래 2) 여기에 제시되어 있지만,보다 강력한 프로토콜은 현재 개발 중에 있습니다. <ol><li> 방법 1 <ol><li> 금속 증발기 또는 스퍼터링 시스템에 샘플을로드합니다. 시스템의 작동 절차에 따라, 챔버 대피하고, 수트 층 (150-200 ㎚) 상에 금을 증착 제어를 시작한다. 장치를 실온까지 냉각하자. </li><li> 딥 코트 화학 후드 내부에 10 분 동안 (95 % 에탄올, ACS / USP 등급의 1 % V / V) 1 도데 칸 티올 용액에 금속을 입힌 기판. 그런 다음, 60 °에 가까운 각도로 장치를 잡고 천천히 만 에탄올 몇 방울 표면을 씻어. 하룻밤 장치가 건조 보자. </li></ol></li><li> 방법 2 <ol><li> 기판이 여전히 촛불 불꽃에서 따뜻한 동안 화학 후드에서 즉시 그을음 기판을 코팅 한 후, 한쪽에 불소계 액체의 일부 방울을 증착하고기판은 90 °에 가까운 각도로 기판을 기울여. 더 방울을 입금하고 전체 매연 표면에 롤 수 있습니다. 참고 : 물방울이 자리에서 떨어지면, 그을음이 떨어져 그 지역에서 세척 될 것입니다. 가능한 플루오르 액체 확산의 방울만큼 보자. </li><li> 화학 후드 내부 핫 플레이트 (15 분 동안 160 ° C)에 기판 굽는다. </li><li> 기판은 사용하기 전에 실온에서 밤새 앉아 보자. 무기한으로 저장합니다. </li></ol></li></ol> 3. 상단 전극의 제조 (Abdelgawad 등에서 적응. 12) <ol><li> 그래픽 디자인 소프트웨어를 사용하여 전극을 그린다. 각 전극은 0.3 mm, 폭 2mm 길이이고, 전극 간의 갭은 0.3 mm이다. 연락처 (아래 참조, 커넥터에 스냅) 사이의 간격은 2.3 mm (그림 1)입니다. </li><li> 바둑 형식 (3.87 X 7.5 인치)에 유연한 구리 라미네이트 (두께 35 μm의) 트림. 다른 크기를 사용하여 I프린터와 호환 F. 컬러 프린터의 수동 급지 트레이에 라미네이트를 넣습니다. </li><li> 구리 시트에 인쇄 할 때, 에칭 동안 인쇄 된 패턴을 보호, 구리 기판에 검은 잉크의 밀도가 높은 층을 할 수 있도록 &quot;풍부한 블랙&quot;, 또는 &quot;등록 블랙&quot;을 사용하십시오 (자세한 내용은 Abdelgawad 등. 12 참조) 확인 . 하룻밤 완전히 인쇄 기판 건조하자. </li><li> 화학 후드 내부 (40 ° C) 구리 식각액의 50 mL를 비커 따뜻하게. 비커에 인쇄 된 적층 물을 찍어, 부드럽게 약 10 분 동안 용액에 흔들어. 에칭 시간은 구리 에칭액에 따라 달라집니다. 모든 몇 분, 부식을 확인하고 패턴이 그대로 있는지. </li><li> 조심스럽게 물 라미네이트를 세척하고 화학 후드에서 아세톤과 에탄올로 코팅을 제거합니다. 다시 한 번 세척하고, 부드럽게 종이 타월로 라미네이트를 건조. </li><li> 조심스럽게 GLA에 전극 적층 체를 부착SS 슬라이드 (75 X 25mm, 두께 ~ 1mm), 양면 테이프를 사용. 공기 주머니를 피하십시오. </li><li> 테이프를 사용하여 전극에 퍼플 루오로 PFA의 필름을 부착합니다. 이 물방울과 전극의 접촉 사고를 방지하는 역할을하는 합선에 손해 상단 전극. </li></ol> 4. (그림 2의 회로) 전자 인터페이스 <ol><li> 범용 회로 기판에 릴레이, 콘덴서 C를 납땜한다. </li><li> 전자 회로 납땜 브레드 보드에 10 릴레이 드라이버의 나머지 부분을 조립합니다. </li><li> 와이어 제어 기판의 채널에 각각 릴레이 드라이버의 입력. </li><li> 조심스럽게 커넥터에 (그림 3) 상부 전극 웁니다. 와이어 도면에 나타내는 바와 같이 상부 전극에 각각 릴레이 드라이버의 출력. 전기적 잡음을 최소화하기 위해 릴레이에서 와이어 쌍 사이 접지 커넥터 접촉이 있음을 유의. 주 : 커넥터는 t을 제어하는​​ 조절 가능한 플랫폼에 앉아상단과 하단 (그을음 코팅) 기판 사이의 그 거리 (0.1 ~ 0.5 mm). </li><li> 다음, 2345, 3456 등; 0.8 초, 작용하다 1234, 즉 운동 (방향 1 전극 시프트, 동시에 4 전극에 고전압 (HV) 응용 프로그램 (약 0.8 초)을위한 타이밍을 제어하는 프로그램을 사용하여 ., 각 그룹에 대해 0.8 초 후 거꾸로, 반대 ​​방향으로 이동하므로 액적뿐만 아니라). </li></ol> 5. 물방울 시각화 및 취급 <ol><li> CCD 카메라와 결합 96X 배율 어셈블리 - 액적 모션을 기록하려면, 24X 구성된다 시각화 시스템을 사용한다. S-비디오를 사용하여 카메라에 비디오 레코더를 연결합니다. </li><li> C.를 함유하는 4 ㎕의 방울을 피펫 그을음 코팅 된 기판의 바닥에있는 미디어에 간스. </li><li> ~ 방울 위의 0.3 mm를 가기 전극을 가져와. 물방울은 쉽게 조작, 단지 5 전극 아래, 중간에 근접해야합니다. </li><li> 전자 인터페이스와 높은 전압 (500 V RMS)의 전원을 켜서 이동 시작할 때까지 액에 상부 전극의 거리를 조정합니다. 상부 전극이 물방울에 접촉하지 않도록. </li><li> 전기 펄스에 응답하여 상기 디바이스에서 성공적인 액적 전송 수를 기록함으로써 데이터를 수집. 성공적인 실험은, 적어도 700 방울 전송을 특징으로 즉, 각각의 전기 펄스 후 하나의 전송. </li><li> 액이 5 ~ 10 펄스에 대한 응답으로 더 이상 움직이지 않을 때까지, 지속적으로 데이터를 수집합니다. 참고 : 표면이 떨어지기 시작하면 움직임이 가까이 방울 가기 전극을 가져와 복원 할 수 있습니다. </li></ol>

<ol><li>Fair, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Digital+microfluidics%3A+is+a+true+lab-on-a-chip+possible%5BTitle%5D)+AND+%22Microfluid+Nanofluid%22%5BJournal%5D)">Digital microfluidics: is a true lab-on-a-chip possible.</a> Microfluid Nanofluid. 3 (3), 245-281 (2007).</li>
<li>Gupta, S., Alargova, R. G., Kilpatrick, P. K., Velev, O. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On-Chip+Dielectrophoretic+Coassembly+of+Live+Cells+and+Particles+into+Responsive+Biomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">On-Chip Dielectrophoretic Coassembly of Live Cells and Particles into Responsive Biomaterials.</a> Langmuir. 26 (5), 3441-3452 (2009).</li>
<li>Shih, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dried+blood+spot+analysis+by+digital+microfluidics+coupled+to+nanoelectrospray+ionization+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Dried blood spot analysis by digital microfluidics coupled to nanoelectrospray ionization mass spectrometry.</a> Anal Chem. 84 (8), 3731-3738 (2012).</li>
<li>Gorbatsova, J., Borissova, M., Kaljurand, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrowetting-on-dielectric+actuation+of+droplets+with+capillary+electrophoretic+zones+for+off-line+mass+spectrometric+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Chromatogr%22%5BJournal%5D)">Electrowetting-on-dielectric actuation of droplets with capillary electrophoretic zones for off-line mass spectrometric analysis.</a> J Chromatogr. 1234 (0), 9-15 (2012).</li>
<li>Qin, J., Wheeler, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maze+exploration+and+learning+in+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Maze exploration and learning in C. elegans.</a> Lab Chip. 7 (2), 186-192 (2007).</li>
<li>Koc, Y., de Mello, A. J., McHale, G., Newton, M. I., Roach, P., Shirtcliffe, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nano-scale+superhydrophobicity%3A+suppression+of+protein+adsorption+and+promotion+of+flow-induced+detachment%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Nano-scale superhydrophobicity: suppression of protein adsorption and promotion of flow-induced detachment.</a> Lab Chip. 8 (4), 582-586 (2008).</li>
<li>Perry, G., Thomy, V., Das, M. R., Coffinier, Y., Boukherroub, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibiting+protein+biofouling+using+graphene+oxide+in+droplet-based+microfluidic+microsystems%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Inhibiting protein biofouling using graphene oxide in droplet-based microfluidic microsystems.</a> Lab Chip. 12 (9), 1601-1604 (2012).</li>
<li>Kumari, N., Garimella, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrowetting-Induced+Dewetting+Transitions+on+Superhydrophobic+Surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Electrowetting-Induced Dewetting Transitions on Superhydrophobic Surfaces.</a> Langmuir. 27 (17), 10342-10346 (2011).</li>
<li>Freire, S. L. S., Tanner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Additive-Free+Digital+Microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Additive-Free Digital Microfluidics.</a> Langmuir. 29 (28), 9024-9030 (2013).</li>
<li>Deng, X., Mammen, L., Butt, H. -J., Vollmer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Candle+Soot+as+a+Template+for+a+Transparent+Robust+Superamphiphobic+Coating%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Candle Soot as a Template for a Transparent Robust Superamphiphobic Coating.</a> Science. 335, 67-70 (2011).</li>
<li>Kang, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+Electrostatic+Fields+Change+Contact+Angle+in+Electrowetting%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">How Electrostatic Fields Change Contact Angle in Electrowetting.</a> Langmuir. 18 (26), 10318-10322 (2002).</li>
<li>Abdelgawad, M., Watson, M. W. L., Young, E. W. K., Mudrik, J. M., Ungrin, M. D., Wheeler, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soft+lithography%3A+masters+on+demand%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Soft lithography: masters on demand.</a> Lab Chip. 8 (8), 1379-1385 (2008).</li>
<li>Barbulovic-Nad, I., Yang, H., Park, P. S., Wheeler, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Digital+microfluidics+for+cell-based+assays%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Digital microfluidics for cell-based assays.</a> Lab Chip. 8 (4), 519-526 (2008).</li>
<li>Brenner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+genetics+of+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">The genetics of Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 77 (1), 71-94 (1974).</li>
</ol>

저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.

프로토콜의 가장 중요한 단계는 방울을 직접 이동에 성공과 연관 수트 층의 보호이다. 수트 층 (위의 방법 1) 금속 화하는 제조 성공의 100 %에 근접 할 수 있습니다. 그러나, 최대 작동 시간은 약 10 분이며; 아마도, 액적 분획 금속층에 관통 구멍 그을음 습윤된다. 플루오르 액체와 그을음 층을 코팅하는 가장 쉽고 빠른 대안이며, 최소 자원을 필요로하지만, 제작 된 기판 작업 (20 분 최대) 만 40~50% - 그리고 코팅은 균일하지 않다. 사실, 수트 층은 매우 깨지기 및 점성 액체 불소화 쉽게 손상 그것. 우리는 현재 장치의 동작 시간을 증가시킬 수트 층을 보호하기 위해보다 강력한 대안에서 작동된다. 그러나, 한 가지 중요한 측면은 표면에 액적 콘텐츠의 흡착이다. 이전에, 우리는 9 ATT 단백질의 양을 정량화장치 작동 중에 표면 아팠다 및 상관 계속 동작 및 소 혈청 알부민 (BSA)의 감소 된 표면 흡착 사이에서 발견되었다. 불구하고, 생물 연료는 복잡한 문제이며, 몇몇 저자는 심지어 완전히 ...

액체 작동 장치의 소형화는 &quot;랩 온어 칩&quot;플랫폼의 개발을 위해 매우 중요하다. 이 방향에서, 지난 20 년간 다양한 용도로, 미세 유체 분야에서 상당한 진전을 보아왔다. 1-5 동봉 채널 (채널 미세 유체) 내의 유체의 수송과 대조, DMF는 전극 어레이의 방울을 조작한다. 이 기술의 가장 매력적인 장점 중 하나는 유체를 수송하는 가동부의 부재이며, 모션 즉시 전기 신호를 해제하여 정지된다. 그러나, 액적 모션 범용 &quot;랩 온어 칩&quot;플랫폼에 확실히 바람직하지 않은 특성, 액적 내용에 의존한다. 단백질과 다른 분석을 포함하는 물방울은 이동이 불가능한되고, 장치 표면에 충실. 이론의 여지는 있지만, 이것은 DMF 애플리케이션의 범위를 넓혀위한 주요 제한되었다; 6-8원하지 않는 표면의 오염을 최소화하는 대안 잠재적 액적 콘텐츠에 영향을 미칠 수있는 액적 또는 그 주변에 추가 된 화학 종의 첨가를 포함한다. 이전에, 우리 그룹은 추가의 첨가제 (현장 DW 장치)없이 DMF 세포와 단백질의 이동을 허용하는 장치를 개발 하였다. (9)이 액적 압연 호의 장치 기하학 촛불 수트 10에 기초하여 표면을 결합함으로써 달성되었다 또한 물방울 표면의 상호 작용을 감소, 물방울에 상향 력에 연결됩니다. 이 방법에서는, 액적 이동은 표면 습윤과 연관되지 않는다. 11 후술하는 상세한 방법의 목적은 별도의 첨가제없이 단백질, 세포 및 유기체 전체를 함유하는 액 적을 이송 할 DMF 장치를 생산하는 것이다. 현장 DW 장치는 방울 화학자의 대부분 독립적으로 작업을 완벽하게 제어 플랫폼을위한 방법을 포장공예. 여기서, 우리는 또한, 본 시뮬레이션 장치 동작에 필요한 고전압에도 불구하고, 그 게재 액적 양단의 전압 강하는 액적 내부 bioanalytes 무시할만한 영향을 나타내는,인가 전압의 작은 부분이다. 사실, 예쁜 꼬마 선충 (C. elegans의), 생물학의 다양한 연구에 사용되는 선충과 예비 시험은, 전압이인가 될 때 벌레가 방해받지 않고 수영을 보여준다.

<table><tbody><tr><td>파라핀 캔들</td><td></td><td></td><td>모든 파라핀 캔들</td></tr><tr><td>스퍼터링 시스템</td><td>Denton Vacuum, Moorestown, NJ</td><td></td><td>스퍼터 코터 데스크 V HP는 Au 타겟을 갖추고 있습니다.&nbsp;</td></tr><tr><td>1-dodecanethiol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>471364</td><td></td></tr><tr><td>Teflon</td><td>Dupont</td><td>AF-1600</td><td></td></tr><tr><td>Fluorinert FC-40</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F9755</td><td>불소화 액체: Fluorinert FC-40, 1:100 (w/w)에 Teflon-AF 수지를 준비하여 소수성 코팅을 만듭니다.</td></tr><tr><td>그래픽 디자인 소프트웨어 -Adobe Illustrator</td><td>Adobe Systems</td><td></td><td>다른 소프트웨어도 사용할 수 있습니다.</td></tr><tr><td>구리 라미네이트</td>, <td>Dupont</td><td>LF9110</td><td></td></tr><tr><td>레이저 프린터</td>, <td>Xerox</td><td>Phaser 6360 또는 이와 유사한</td><td>"리치 블랙" 또는 "등록 블랙"과의 호환성을 확인하십시오(텍스트 참조).</td></tr><tr><td>구리 에칭</td><td>트란센</td><td>CE-100</td><td></td></tr><tr><td>퍼플루오로알콕시(PFA) 필름</td><td>McMaster-Carr</td><td>84955K22</td><td></td></tr><tr><td>브레드보드</td><td>Allied Electronics</td><td>70012450 또는 이와 유사한</td><td>10개의 드라이버를 조립할 수 있을 만큼 충분히 큽니다.</td></tr><tr><td>유니버설 회로 보드</td><td>Allied Electronics</td><td>70219535 또는 유사한</td><td></td></tr><tr><td>커넥터</td><td>Allied Electronics</td><td>5145154-8 또는 유사한</td><td></td></tr><tr><td>제어 보드 및 제어 프로그램 (LabView 소프트웨어)</td><td>National Instruments</td><td>NI-6229 또는 유사한</td><td></td></tr><tr><td>고전압 증폭기</td><td>Trek</td><td>PZD700</td><td></td></tr><tr><td>커패시터 C 및 C1, 100 nF, 60 V</td><td>Allied&nbsp;</td><td></td><td></td>8817183</tr><tr><td>트랜지스터 T, NPN</td><td>연합&nbsp;</td><td></td><td></td>9350289</tr><tr><td>다이오드 D, 1N4007</td><td>연합&nbsp;</td><td></td><td></td>2660007</tr><tr><td>릴레이&nbsp;</td><td>동맹&nbsp;</td><td></td><td></td>8862527</tr><tr><td>시각화 시스템</td><td>Edmund Optics</td><td>VZM 200i 또는 유사</td><td>시스템 배율 24X &#8211; 96X. 히타치 KP-D20B 1/2 in CCD 컬러 카메라와 결합됩니다.</td></tr><tr><td>레코더</td>: <td>Sony</td><td>GV-D1000, NTSC 또는 이와 유사한</td><td>S-video 케이블로 카메라에 연결되어 있습니다.</td></tr><tr><td>시뮬레이션</td><td>COMSOL Multiphysics</td><td>V. 4.4</td><td></td></tr></tbody></table>

감소 물방울 표면 상호 작용을 활용하는 디지털 미세 유체에 bioanalytes의 전송을 최적화하려면

Taking Advantage of Reduced Droplet-surface Interaction to Optimize Transport of Bioanalytes in Digital Microfluidics

DMF(Digital Microfluidics)는 액적 조작 기술로, "랩온칩(lab-on-a-chip)" 플랫폼 개발을 위한 유망한 대안입니다. 종종, 물방울 운동은 전기장의 적용과 직접 관련된 표면의 젖음에 의존합니다. 그러나 표면 상호 작용은 액적 내용물에 따라 움직임을 의존하게 만들어 기술의 적용 범위를 제한합니다.
이 의존성을 최소화하기 위해 몇 가지 대안이 제시되었습니다. 그러나 그들은 물방울 또는 그 주변에 여분의 화학 종을 추가하는 데 의존하며, 이는 잠재적으로 물방울 부분과 상호 작용할 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 우리 그룹은 최근 추가 첨가제 없이 DMF에서 세포와 단백질을 수송할 수 있는 Field-DW 장치를 개발했습니다.
여기에서는 모션 제어를 위한 전자 인터페이스를 포함하여 장치 제작 및 작동을 위한 프로토콜이 제공됩니다. 우리는 또한 장치에 대한 연구를 계속하여 상대적으로 큰 다세포 모델 유기체도 운반될 수 있으며 장치 작동에 필요한 전기장의 영향을 받지 않는다는 것을 보여줍니다.

이전에는 DMF 단백질의 움직임을 허용하도록 필드-DW 장치를 사용 해왔다. 특히, 소 혈청 알부민 (BSA)와 액적 이전 다른 작성자 (무첨가)보고 된 것보다 2000 배 더 높은 농도로 이동 될 수있다. 이 물방울과 표면 사이의 상호 작용의 감소 때문, 그림 4 (. 참조 프레 이레 등 9 실험에 대한 자세한 내용은) 형광 표지 된 BSA가 포함 된 물방울을 보여줍니다. 왼쪽의 첫 번째 그림은 그을음​​ 코팅 표면에 앉아 물방울을 보여줍니다; 가운데 하나, 액적 압연을 생산 외에, 또한 상기 표면과의 상호 작용을 감소 방울에 상향 력을인가 전계의 효과. 만 (촛불 그을음없이) 플루오르 액체로 코팅 된 표면입니다 DMF에 사용되는 일반적인 대안에 전단 대비 (오른쪽) 참고; 하부 접촉에 의해 표시된 표면과 강한 상호 작용,ngle, 자주 운동을 방해한다. 여기서, 우리는 이제 더 큰 유기체를 ...

계자 디웨팅 장치(Field-DW)의 제조 및 작동을 위한 프로토콜과 액적 내용물에 대한 전기장의 영향에 대한 예비 연구에 대해 설명합니다.

감소 물방울 표면 상호 작용을 활용하는 디지털 미세 유체에 Bioanalytes의 전송을 최적화하려면

Digital microfluidics (DMF), a technique for manipulation of droplets, is a promising alternative for the development of &#8220;lab-on-a-chip&#8221; ...

이 절차의 전반적인 목표는 첨가제 없이 바이오 분석물로 액적을 운반할 수 있는 필드 드 습윤 장치를 제작하는 것입니다. 이것은 먼저 전도성 기판을 양초 그을음으로 코팅함으로써 수행됩니다. 기판은 장치의 하단 전극 역할을 합니다.두 번째 단계는 액체 불소 중합체를 적용하여 그을음 층을 보호하는 것입니다. 다음으로 장치의 상단 전극을 제작합니다. 그런 다음 상단 및 하단 전극을 실험의 전자 장치에 연결합니다.마지막 단계는 전극 사이에 샘플을 배치하여 장치를 테스트하는 것입니다. 궁극적으로, 결과는 필드 드 습윤 장치가 최소 700 펄스에 대해 각 전기 펄스에 대한 응답으로 지속적인 액적 전달을 지원할 수 있음을 보여줍니다. Electrowetting과 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 전기장이 습윤으로 이어지지 않고 액적 수송을 위한 추가 첨가제가 필요하지 않다는 것입니다.이 기술의 의미는 액적 화학에 관계없이 작동하는 칩 플랫폼에서 완전히 자동화된 실험실의 개발로 확장되며, 절차를 시연하는 것은 Michael Kowski와 Selena가 제 연구실의 학부생 연구원이 될 것입니다. 첫 번째 단계는 접지 전극용 전도성 기판을 준비하는 것입니다. 이를 위해 구리 시트가 직사각형으로 절단되었습니다.직사각형은 75mm x 43mm이며 두께는 0.5mm입니다. 준비된, 기판을 청소하기 위한 구리 에칭 용기. 이 비디오는 하나의 기판만 사용하는 프로토콜을 따릅니다.기판을 약 30초 동안 에칭에 담그십시오. 침지 후 기판을 회수하고 실행하여 세척하십시오. 그 위에 물을 넣고 종이로 말린 다음 진행하기 전에 아래를 향한 표면에 접근할 수 있는 지지대에 수평으로 놓습니다.이 비디오에서는 장착된 열린 링이 사용됩니다. 적용을 위해 액체 불소 중합체와 스포이드의 혼합물을 준비하십시오. 바를 그을음을 제공하기 위해 파라핀 양초를 구하십시오.불을 붙이고 구리 기판 아래에서 양초를 쓸어 계속하십시오. 화염의 상단을 기판 바닥에서 약 1cm 아래로 유지하십시오. 30-45초 동안 양초를 계속 쓸어줍니다.그을음 표면을 만지지 않도록 주의하십시오. 기판을 그을음으로 코팅 한 후 즉시 양초를 제거하고 끄십시오. 핀셋을 사용하여 기판을 잡고 회전시켜 그을음으로 덮인 면이 드러나도록 합니다.아직 따뜻할 때 스포이드를 사용하여 가장자리에 액체 불소 중합체의 물방울을 증착하여 그을음 층의 교란을 국소화합니다. 방울이 적용되면 기판을 기울여

taking-advantage-reduced-droplet-surface-interaction-to-optimize

Research

연구

JoVE Journal

Engineering

공학

전기 분야의 응용 프로그램에 의해 전극의 배열에 - 디지털 Microfluidics는 개별 방울 (ML ~ NL)의 조작에 의해 특징 기법입니다. 그것은 빠른 속도, 순차, 소형 자동 생화학 assays을 수행에 적합합니다. 여기서 우리는 몇 가지 proteomic 처리 단계를 자동화 할 수있는 플랫폼을보고합니다.

자동 Proteomic 처리를위한 디지털 Microfluidics

그들은 kHz에서 속도 저렴 picoliter, 자기들에게만 혈관을 생성할 수 있기 때문에 비말 기반 microfluidic 플랫폼은 높은 처리량 실험을위한 유망한 후보자 있습니다. 빠르고, 민감하고 고해상도 형광 spectroscopic 방법과의 통합을 통해 이러한 시스템 내에서 발생하는 정보의 다량은 효율적으로 추출 무력화하고 이용하실 수 있습니다.

microfluidic 비말 플랫폼 형광 검출 방법

우리는 마이크로 스케일 세포 자극 실험에 자동 세포 배양 및 심문 플랫폼을 개발했습니다. 플랫폼은 양성 세포의 작은 인구를 자극 분자 분석을위한 해물을 복구하는 간단한 다목적 및 정밀한 컨트롤을 제공합니다. 플랫폼은 물론 귀중한 세포 및 / 또는 시약을 사용하는 연구에 적합합니다.

마이크로 스케일 세포 자극 실험을위한 다목적 자동화 플랫폼

우리는 유도 결합 플라즈마 질량 분석법 (ICPMS) 미국 이산 액적 샘플 도입 시스템을 제시한다. 그것은 90 내지 7000 Hz의 주파수로 40-60 ㎛의 크기 범위 고도로 단 분산 액 적을 생성 저렴하고 일회용 미세 유체 칩에 기초한다.

ICPMS 샘플 소개를위한 미세 유체 칩

우리는 단순화된 (아날로그) 판독으로 핵산을 정량화하기 위한 종말점 디지털 분석을 설명합니다. 당사는 특수 기기가 아닌 표준 qPCR 기계를 사용하여 액적 기반 디지털 분석의 벌크 형광을 측정하고 현미경 검사로 결과를 확인합니다.

디지털 핵산 정량 분석​​ 실험의 단순 대량 판독

미세 바이오 센서 플랫폼 설계 및 다양 한 analytes의 신속 하 고 민감한 정량화에 대 한 낮은 비용 드라이 필름 포토 레지스트 기술을 사용 하 여 조작. 이 단일 사용 시스템 중지 흐름 기술에 의하여 효소 연결 된 분석 실험에-칩-움직일의 전기 판독을 허용합니다.

드라이 필름 포토 레지스트 기반 전기 화학 미세 바이오 센서 플랫폼: 장치 제작, 온 칩 시험 준비 및 시스템 운영

이 문서 시드 방울에 세포의 캡슐화 능률을 제공 하기 위해 물방울 미세 장치에 피 펫 팁을 사용 하 여 셀의 부족 한 인구를 위한 프로토콜을 제공 합니다.

피 펫 팁 드롭릿 미세 플랫폼 시드 셀에 대 한 메서드를 기반으로

전기 습윤 기반 디지털 미세 유체는 마이크로 리터 볼륨 액적의 명백한 접촉 각도에서 전압 구동 변화를 활용하여 조작을 용이하게하는 기술입니다. 이를 기능화된 자기 비드와 결합하면 효소 연결 면역흡착 분석(ELISA)을 사용하여 병원균의 시료 준비 및 식별을 위한 여러 실험실 단위 작업의 통합이 가능합니다.

자동화된 효소 연계 면역흡착제 분석기용 전기습식 기반 디지털 미세유체 분석 플랫폼

우리는 사용자가 여러 실험을 실행하고 디지털 미세 유체학에 대한 실습 경험을 얻을 수있는 교육 키트를 설명합니다.

과학 교육을 위한 디지털 미세 유체 액적 액적 을 기반으로 하는 다목적 키트

물방울 분석은 분석 화학, 효소 진화 및 단일 세포 분석에 유용하지만 일반적으로 액적을 형성하기 위해 미세 유체학이 필요합니다. 여기서는 액적 저술을 수행하기 위한 미세유체없는 접근 방식인 입자 템플릿 유화제를 설명합니다.

입자 템플릿 유화제를 통해 미세 유체가 없는 물방울 분석을 가능하게 합니다.

여기에서는 수중수(water-in-oil) 에멀젼(플러그)의 조합 라이브러리를 생산하기 위한 폴리디메틸실록산(PDMS) 기반 이중층 장치의 제조를 소개합니다. 플러그 생산을 자동화하는 데 필요한 하드웨어 및 소프트웨어는 프로토콜에 자세히 설명되어 있으며 형광 플러그의 정량적 라이브러리 생산도 시연됩니다.

조합 플러그 생산을 위한 이중층 미세유체 장치

배우세요 디지털 미세유체에서 감소 물방울 표면 상호작용을 활용한 bioanalytes 전송 최적화 방법입니다. 촛불 그을음 코팅과 전기장 제어로 첨가제 없이 액적을 이동시키는 장치 제작 기술을 익히세요.

감소 물방울 표면 상호 작용을 활용하는 디지털 미세 유체에 Bioanalytes의 전송을 최적화하려면

더 많은 동영상 탐색