2014년 11월 10일
계자 디웨팅 장치(Field-DW)의 제조 및 작동을 위한 프로토콜과 액적 내용물에 대한 전기장의 영향에 대한 예비 연구에 대해 설명합니다.
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 거의 수직이 되도록 합니다. 그런 다음 더 많은 물방울을 넣고 그을음 표면 전체로 굴러 퍼지게 합니다.
가능한 한 많이. 기판을 섭씨 160도에서 유지되는 핫 플레이트로 가져가서 계속합니다. 또한 화학 후드 내부에 기판 그을음 면이 위를 향하도록 핫 플레이트에 올려 놓고 15 분 동안 굽습니다.
15분 후 열판에서 기판을 제거하고 바닥 전극으로 사용하기 전에 실온에서 밤새 그대로 두십시오. 기판은 접지 전극을 사용할 준비가 되면 무기한 보관할 수 있습니다. 다음 단계는 상단 전극을 준비하는 것입니다.
이 비디오는 문헌의 프로토콜에 따라 제작된 전극을 사용합니다. 전극 설계는 이 지점에 도달하기 위해 에칭되고 세척된 얇은 구리 라미네이트에 인쇄되었습니다. 10개의 전극은 각각 너비가 2mm, 너비가 0.3mm입니다.
전극은 75mm x 25mm, 약 1mm 두께의 유리 슬라이드에 장착됩니다. 슬라이드의 한쪽 끝에 양면 테이프를 붙이고 공기 주머니가 들어가지 않도록 합니다. 그런 다음 전극이 가장자리에 가깝도록 라미네이트를 슬라이드에 조심스럽게 부착합니다.
다음으로, 슬라이드의 너비 정도에 해당하는 Fluor al coy 필름 조각을 자릅니다. 우발적인 단락을 방지하기 위해 전극 위에 필름을 놓으십시오. 테이프로 부착하십시오.
이제 전극을 전자 인터페이스와 함께 사용할 수 있습니다. 상단 전극과 하단 전극을 모두 실험 설정으로 가져와 필드 습윤 장치를 완성합니다. 실험 설정에서 하단 전극은 전기적으로 접지됩니다.
그 위에는 상단 전극이 높이 조절 가능한 커넥터를 통해 릴레이에 연결됩니다. 인접한 전극 사이에서 작은 물방울을 이동하는 컴퓨터 프로그램으로 미세유체 장치를 제어합니다. 이 실험에서는 미세유체 장치에서 액적의 움직임을 시각화합니다.
CCD 카메라와 결합된 24 96 배율 어셈블리를 사용합니다. S 비디오를 사용하여 비디오 레코더를 카메라에 연결합니다. 이 시점에서 이 경우 실험을 위한 샘플, C elegance 및 4마이크로리터 방울의 중간 피펫을 얻습니다.
그을음으로 코팅된 하단 전극에 물방울을 올려 상단 전극의 중앙에 오도록 합니다. 그런 다음 상단 전극의 위치를 조정하여 액적보다 약 0.3mm 위에 있도록 합니다. 전자 인터페이스와 높은 볼륨으로tage를 켜고 물방울이 움직이기 시작할 때까지 상단 전극의 높이를 조정합니다.
전극이 물방울에 닿지 않도록 하십시오. 물방울의 움직임이 안정되면 물방울이 5-10번의 펄스에 반응하여 움직이지 않을 때까지 카메라로 촬영을 시작합니다. 이 비디오는 자기장 듀엣 장치의 전극 사이의 매체에서 C elgan의 성공적인 전달을 보여줍니다.
형광 표지된 소 혈청 알부민 또는 BSA를 사용한 이전 연구는 샘플과 왼쪽의 기질 간의 상호 작용을 입증하는 데 도움이 됩니다. BSA는 그을음으로 코팅된 표면에 놓이며, 표면의 오른쪽은 불소 액체만 사용하는 것과 대조를 이룹니다. BSA 샘플은 강한 표면 상호 작용을 보여줍니다.
이 비디오를 시청한 후에는 웨딩 장치를 제작하고 느끼는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 실험실 안전 지침을 따르는 것을 잊지 마십시오.
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이 기사는 필드 탈착 장치(Field-DW)의 제작 및 작동 프로토콜과 점적물 내용물에 대한 전기장의 영향에 대한 예비 연구를 설명합니다.
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.