Name: ICPMS 샘플 소개를위한 미세 유체 칩 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-03-05T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 16 s
Description: 배우세요 ICPMS용 미세유체 칩을 이용한 단세포 및 수용액의 정량적 원소 분석 방법입니다. PDMS 복제 성형으로 제작된 칩은 40-60µm 단분산 액적을 생성하여 질량분석 효율을 높입니다.

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이 작업은 European Research Council(ERC Starting Grant nμLIPIDS, No. 203428)과 ETH Zurich(프로젝트 번호: ETH-49 12-2)의 지원을 받았습니다. 이 원고의 저자는 ICP-MS에 도움을 준 Bodo Hattendorf와 세포 계수에 대해 F. Kurth에게 감사를 표합니다. 저자는 또한 기계 장치 구축에 도움을 준 Christoph Bärtschi와 Roland Mäder에게 감사를 표합니다. ETH Zurich의 클린룸 시설 FIRST는 미세 가공을 지원하는 것으로 인정받았습니다.

1. SU-8 마스터 제작 (그림 2) 주 : 먼지 입자에 의한 결함을 방지하기 위해 클린 룸에서 SU-8 마스터 몰드의 제조를 수행한다. 두 웨이퍼 제조, 마이크로 유체 기능과없이 하나 하나의 웨이퍼 필요합니다. <ol><li> 마이크로 유체 칩의 마스터 몰드를 준비합니다. 먼저 실리콘 웨이퍼에 접착층을 적용한다. <ol><li> 200 ℃에서 10 분 동안 실리콘 웨이퍼 탈수. RT까지 웨이퍼 쿨 다음과 같은 프로토콜을 사용하여 SU-8 스핀 코터, 스핀 코트 여기에 2002을에로드합니다. </li><li> 약 3 ml의 분배는 웨이퍼 상에 레지스트. </li><li> 이 웨이퍼 전체에 걸쳐 확산 레지스트 10 초 동안 500 rpm으로 상기 웨이퍼를 스핀. </li><li> 약 2 ㎛의 레지스트 높이를 달성하기 위해 30 초 동안 2000 rpm에서 스핀 웨이퍼. </li></ol></li><li> 아세톤을 적신 면봉으로 웨이퍼의 가장자리에서 초과 저항 제거를 방지하기 위해다음 단계에서 핫 플레이트로 웨이퍼의 고집. 핫 플레이트에 95 ° C에서 60 초 동안 웨이퍼를 굽는다. </li><li> 자외선 (80 엠제이 / 365 nm에서 cm 2)와 웨이퍼 전체를 노출. 포스트 베이크 120 초에 95 ° C에서의 웨이퍼. </li><li> 아래로 웨이퍼를 쿨 즉시 다시 SU-8 2050 다음과 같은 프로토콜을 사용하여 코트를 웨이퍼를 회전 : <ol><li> 20 초 동안 100 rpm으로 상기 웨이퍼를 스핀 (약 3 ml의 SU-8이 단계 동안 레지스트 분배). </li><li> 이 웨이퍼 전체에 걸쳐 확산 레지스트 10 초 동안 500 rpm으로 상기 웨이퍼를 스핀. </li><li> 약 40 ㎛의 두께 저항의 결과로 30 초 동안 3,250 rpm에서 웨이퍼 스핀. </li></ol></li><li> 다시 말하지만, 초과는 65 ° C에서 아세톤을 적신 면봉과 부드러운 빵을 180 초 동안 핫 플레이트에 웨이퍼와 웨이퍼의 가장자리에서 95 ° C에서 360 초 동안 저항 제거합니다. </li><li> STI로 포토 마스크를 준비소다 석회 유리로 요리하는. 마스크 디자인 그림 3을 참조하십시오. 제조 된 마스크를 통해 (365 nm에서 160 mJ을 측정 / cm 2) 자외선 노출하는 레지스트 마스크를 사용하여 노광 장치. 65 ° C에서 60 초 동안 핫 플레이트에 다시 노출 된 웨이퍼를 구워 95 ° C에서 360 초. </li><li> RT로 웨이퍼를 냉각 한 후, 레지스트를 개발하기 위해 5 분 동안 현상액으로 채워진 유리 페트리 접시에 젖어. 조심스럽게 노출되지 않은 SU-8 제거 할 수있는 배양 접시를 선동. 이소프로판올로 웨이퍼를 씻어 질소 총을 가진이 건조한다. </li><li> 현미경으로 웨이퍼를 검사합니다. 경우 미개발, 기능에 남아 저항 단계 1.7에 설명 된대로, 몇 분 동안 다시 웨이퍼를 개발한다. </li><li> 200 ℃에서 2 시간 동안 웨이퍼를 소성하여 잔류 용매를 제거합니다. 단계 프로파일과 기능의 높이를 확인하십시오. 측정 된 높이가 원하는 높이와 다른 경우이 프로토 시작다시 내지 컬럼 단계 1.1.4의 회전 속도에 적응. </li><li> 웨이퍼 PDMS의 부착을 방지하기 위해 작은 도자기 접시 1 H, 1 H, H 2, H 2의 -perfluorodecyltrichlorosilane 50 μL와 함께 건조기에 배치하여 silanization합니다. 100 밀리바로 데시 케이 터에서 압력을 감소하고 12 시간 동안 배양 한 웨이퍼. <ol><li> 빈 PDMS 부품 단계 1.10의 방법을 사용하여 또 다른 실리콘 웨이퍼를 silanization합니다. 하나의 데시 케이 터에서 동시에 시간 silanization합니다 둘 웨이퍼를 저장합니다. </li></ol></li></ol> 2. 짐을 싣다 칩 제작 참고 : 짐을 싣다 칩 접착 (24)에 의해 함께 결합 된 두 개의 PDMS의 조각을 만든됩니다. 첫 번째 부분은 마이크로 유체 기능이 포함되어 있습니다. 다른 부분은 평평하고 채널을 밀봉하기 위해 사용된다. 접합들은 액적 이송 시스템과 인터페이스하는 칩을 필요한 둥근 모양을 형성한다. 여기서의 제조두 부분 및 접합을 설명한다. 모든 공정 단계는 그림 4에 표시됩니다. <ol><li> 경화제 PDMS의 4g과 예비 중합체의 40g을 혼합하여 PDMS의 44g을 준비한다 (이 최대 6 칩을 발생합니다). 이 무료 거품 (이 약 20 분 소요됩니다) 될 때까지 데시 케이 터에 PDMS를 탈기. </li><li> 구조화 된 반쪽의 복제 성형. <ol><li> 웨이퍼 위에 주조 형태를두고 디자인 주위 안내 구조를 사용하여 제자리에 고정 (도 5 참조). 평면 PDMS의 반감 장소에 스냅을 건너 뜁니다. </li><li> 주조 형태로 약 3 탈기 PDMS의 4g에 붓고 150 ℃에서 핫 플레이트에 6 분 동안 놓습니다. 주조 형태로 경화 된 PDMS를 냉각 조심스럽게 주걱을 사용하여 주조 형태의 웨이퍼를 들어 올립니다. </li><li> 미세 유체 채널의 오염을 방지하기 위해 접촉 WI 이전과 칩의 측면을 덮테이프로 웨이퍼를 토륨. 조심스럽게 과량 PDMS를 제거 PDMS 부의 가장자리를 따라 테이프를 잘랐다. </li></ol></li><li> 평면 PDMS 절반이 빈 실란 화 된 웨이퍼 2.2.3 상기 단계 2.2.1를 반복 제작합니다. </li><li> 테이프의 껍질과 생검 구멍을 뚫는와 구조화 된 반으로 유체 연결 구멍을 펀치. 보관시 테이프로 구조를 보호합니다. </li><li> 에이전트 (24)를 경화 PDMS를 사용하는 접착에 의해 함께 PDMS 부품 접합. <ol><li> 처리되지 않은 실리콘 웨이퍼를 타고 PDMS는 6,000 rpm에서 30 초 동안 경화제와 코트를 회전. 스핀 코터에서 웨이퍼를 가져 가라. </li><li> 구조화 된 반쪽에서 테이프를 제거하고 웨이퍼에 아래로 향 구조로 배치합니다. 조심스럽게 기포를 제거하기 위해 PDMS의 상단에 밀어 넣습니다. </li><li> 빈 PDMS 반쪽에서 테이프를 제거합니다. 웨이퍼에서 구조화 반감을 가지고 수동으로 평면 PDMS의 반감의 상단에 맞 춥니 다. 부드럽게 짜내공기 방울을 제거하고 실온에서 24 시간 동안 조립 칩 치료를 수 있도록 함께 부분. 이 채널이 붕괴의 원인이 될 수 있습니다 힘과 함께 부분을 밀어하지 마십시오. </li></ol></li><li> 출구 노즐을 열 수있는 유틸리티 나이프와 노즐 채널 직교하는 표시 라인을 따라 칩의 끝을 잘라. 직선 액체 분사에 필요한 직선 절단을 보장하기 위해 정렬 장치를 사용하십시오. 미세 유체 채널과 먼지 입자의 결함에 대한 현미경으로 칩을 검사합니다. 저장 동안 칩을 보호하기 위해 유입 구멍 위에 테이프를 넣어. </li><li> 건조 질소 소스와 짐을 싣다 칩의 모든 입구에 튜브와 Woulff 병을 연결합니다. 보증금 50 Woulff 병의 바닥에서 1 시간, 1 시간, 2 H, 2 H의 -perfluorodecyltrichlorosilane ㎕의 닫습니다. </li><li> 1 H, H를 담지 한 질소 스트림으로 20 분 동안 모든 채널을 플러싱에 의해 미세 유체 채널을 silanization합니다 </em&gt;, 2 H, 대략 1 ㎖ / sec의 유량으로 2 H의 -perfluorodecyltrichlorosilane. 이 칩들은 실험 준비 및 실온에서 적어도 몇 주 동안 저장할 수 있습니다. </li></ol> 측정 / 물방울 전송 시스템 3. 준비 주 : 셋업 안정된지지 구조를 구성 할 필요가 있기 때문에, 광학 테이블 위에 액적 전체 전송 시스템을 구축. 전체 액적 교통 시스템의 방식은도 6에 도시되어있다. <ol><li> 수직 스테인레스 스틸 튜브를 부착 50cm로 맞춤 사이클론 폴리 메틸 메타 크릴 레이트 (PMMA) 어댑터를 설치한다. 질량 유량 제어기와 헬륨 소스에 어댑터를 연결. 방울 시각화를위한 반대 사이트에서 어댑터에 초고속 카메라와 램프를 연결합니다. </li><li> 스틸 튜브의 중간에 카트리지 히터를 배치하고, 폴리 염화 비닐 (PVC) LEGRIS 배관 및 튜브를 사용커넥터 멤브레인 desolvator의 유입구 강관의 단부를 연결한다. </li><li> 직접 ICPMS 입구에 접속되어 층류 어댑터, 또 다른 PVC 튜빙 desolvator의 출구를 연결한다. 질량 유량 제어기와 아르곤 소스 층류 어댑터를 연결하고 나중에 안정된 작동 조건을 달성하기 위해 아르곤 혼합되다 그것을 사용. </li><li> 어댑터뿐만 아니라 정신 수준 수직 강철 튜브를 맞 춥니 다. 정렬이 정확하지 않으면, 그 방울의 상당한 손실을 초래할 수있다. 가스 시스템 워밍업 시간 동안 누출 방지하기 위해 어댑터에 플러그를 삽입합니다. </li><li> . 모든 상기 가스 흐름과 표 1의 설정을 사용하여 장치를 시작 시스템이 15 분 동안 예열합니다. 카트리지 히터, 온도를 안정 사전에 그것을 전환하는 2 시간을 필요로한다. </li><li> 사이클론 헬륨 어댑터의 높이에 선반에 주사기 펌프를 놓습니다. 사이의 거리를 유지주사기 펌프 및 가능한 짧게 어댑터. </li></ol> 4. 측정 참고 : 다음 프로토콜 때문에 사용할 수있는 솔루션 및 현탁액의 다양한 일반적인 용어로 작성되었습니다. 그러나, 세포 현탁액은 방울의 대부분이 단 하나의 셀을 수행되도록하여 단일 세포 분석이 수행되는 &lt;1 × 10 7 세포 / ㎖ 농도의 농도로 희석한다. 주사기의 출구 포인트 아래 그들이 포인트 아래 이러한 방식으로 튜브를 설치할 수 있도록 셀 측정 각도 주사기 펌프 장소. <ol><li> 주사기에 튜브를 연결합니다. 로드 퍼플 두을 5 ml 주사기 및 샘플 용액 또는 현탁액으로 한 1 ML의 주사기. 주사기와 튜브에 갇혀 모든 거품을 제거합니다. </li><li> 주사기 펌프에 주사기를 설치하고 칩의 입구에 연결합니다. 시작부터 설정을 사용하여 주사기 펌프를 가동표 1 (또는 높은 유속). 흐름을 안정화하기 위해 3 ~ 5 분을 준다. <ol><li> 조직과 칩의 끝에서 물기를 제거합니다. 액체는 지금 바로 제트 칩에서 배출해야한다. 직선 토출가 휴지로 닦아내 의해 달성 될 수없는 경우 칩을 교체하고,이 단계를 반복. </li></ol></li><li> 어댑터에서 플러그를 제거하고 조심스럽게 어댑터에 칩을 삽입합니다. FC-40 필요한 경우와 칩을 윤활합니다. 칩은 실험의 적어도 2 시간 동안 사용할 수있다. </li><li> 표 1에서 권장 측정 내에 있도록 설정 유량을 변경한다. PFH 낮은 유량 PFH 등압 저장뿐만 아니라 간섭 신호로 인한 배경을 줄일뿐만 아니라. </li><li> (선택 유속에 따라) 안정화 시스템 2-5 분을 준다. 관심있는 분석의 가장 높은 신호 강도에 대한 ICPMS을 최적화합니다. <ol><li> 이어서 모든 g의 흐름을 조정관심 분석 물질의 최대 신호 강도까지 질량 흐름 제어기에 ASE를 (표 1의 주장 범위를 참조)이 달성된다. 플라즈마 전력과 같은 방법에 ICPMS (제조자의 권고에 따른 범위) 포커싱 렌즈 전압 조정. </li></ol></li><li> 10 밀리의 체류 시간에 ICPMS를 설정 (사용 매우 ICPMS 적용하지만, 시간이 해결 획득을 위해 다른 악기로 조정할 수 있습니다). 제조자의 프로토콜을 사용하여 특정 m / z의 신호 기록을 시작. </li><li> 측정 후, 평가를 위해 데이터 분석 프로그램 원시 데이터를 전송. 빈 카운트 대해 빈의 중심 값을 생성 내장 기능 및 플롯 10 밀리 초 당 카운트에서 주어진 데이터. 가우스 함수로 플롯 도수 분포 히스토그램의 각 피크를 장착한다. 평균 및 시그마 착용감 각각 평균​​ 신호 강도 및 그 표준 편차를 나타낸다. </li></ol> &lt;P 클래스 = &quot;jove_title&quot;&gt; 5. 교정 개념 <ol><li> 요소 또는 샘플과 동일한 유속의 관심 요소를 포함하는 단일 또는 다중 - 요소 표준 용액을 측정한다. </li><li> 현미경에 페트리 접시에 짐을 싣다 칩을 놓습니다. 더 나은 이미지 품질을 위해 비 원형 칩을 사용합니다. 단계 2에서 설명하지만, 부분적으로 원형 모양의 하나 대신 간단한 직사각형 주조 형태로 사용이 칩을 제조. </li><li> 액적 생성을 시작하는 단계 4.2.1 4.1을 따릅니다. 단계 5.1에서 사용 된 유속으로 유량을 설정한다. </li><li> 현미경 (20X 대물 렌즈)에 연결된 고속 카메라 수성 액 적의 이미지를 기록. 녹화의 평균 액적 직경을 구하는 Basu는 25만큼 액적 형태 학적 및 유속계 소프트웨어와 같은 영상 분석 소프트웨어를 사용한다. </li><li> 액적 가정 할 구면 목적은 액적 부피를 계산하는 평균 액적 직경을 사용한다. <ol><li> 이 볼륨과 KN에서액적에서 피검 물의 농도는 자신의 대응하는 원자의 수를 계산한다. 검출 효율을 얻을 원자의 수에 의해 측정 한 방울 당 이온의 수를 나눈다. 미지 시료의 원자의 수를 계산하기 위해 이러한 검출 효율을 사용한다. 주 : 개별 칩 간의 편차가 22 작기 때문에, 그 유량은 동일하게 유지하는 경우 각 칩 또는 솔루션 액적 크기의 측정을 반복 할 필요는 없다. 특정 유량에 따른 액적 크기와 주파수의 목록 Verboket 외. (22)에 의해 간행된다. </li></ol></li></ol>

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</ol>

저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.

칩의 제조가 매우 안정 있지만 특별한주의를 필요로하는 제조시 몇 가지 중요한 포인트가 있습니다. 먼저, 조립시에는 먼지 청결도 칩의 오염을 방지하는 것이 매우 중요하다. 먼지는 채널을 차단하고 안정적​​인 액적 발생을 방지 할 수있다. 둘째, 노즐 팁은 직교 채널 잘려진 특히 중요하다. 절삭 각도 강하게 분사 각도에 영향을 미친다. 액체 토출 각도 경우는 액 적이 토출 손실이 발생할 수있다. 설치를 구축 할 때이 안정적인지 확인합니다. 금속 튜브와 어댑터의 수직 정렬이 중요하다. 또한 측정시 특별한주의가 필요한 몇 가지 포인트가있다. 어댑터에 칩의 삽입은 신중하게 수행되어야한다. 그것은 삽입시 제트가 중단 정지되는 경우가 발생할 수 있습니다. 세포 위치와 오리에와 측정을 위해주사기 펌프와 튜브의 ntation 중요하다. 이들의 적절한 배치는 주사기 튜브에 세포를 침전 줄일 수있다. 여기에 제시된 짐을 싣다 칩은 기존의 상업 ...

유도 결합 플라즈마 질량 분석법 (ICPMS)에 의한 액체 시료의 원소 분석은 일반적으로 도입 시스템 (1)으로 분사 챔버와 조합 분무기를 사용하여 수행된다. 이 샘플 도입 시스템에서는 샘플은 다 분산 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성기에 의해 분무된다. 스프레이 하류 챔버는 큰 방울을 필터링하는 데 사용된다. 이 방법은 높은 샘플링 소비 (&gt; 0.3 ml의 분 -1) 및이 불완전한 샘플 운송과 관련된다. 따라서, 그것은 단지 ㎕의 샘플 볼륨, 생물학적 법의학, 독성 및 임상 시험 3에서와 같이 사용 가능한 애플리케이션에 비실용적. 샘플 소비를 줄이기 위해 작은 노즐 치수 분무기 3을 개발 하였다. 그러나, 감소 된 노즐 크기는 소화되지 않은 생물학적 유체 또는 농축 염 용액의 시료 3을 분석 할 때 막힘의 위험을 증가시킨다. 등. (4)에 의해 제안되었다. 저자는 피에조 전기 구동 마이크로 펌프에 의해 생성 된 단 분산 이산 미세 방울의 형태 ICPMS 내로 액체를 주입. 바로이 시스템은 다양한 응용 프로그램을 발견하지 못했지만, 그것은 ICPMS 이산 방울 도입의 개념의 발전을 시작했다. 오늘날, 피에조 전기 30, 50, 70 및 100 ㎛의 크기와 100-2,000 Hz에서의 주파수에 방울을 생성 할 수있는 시스템을 분배 구동, 구입하실 수 있습니다. 방울은 100 %에 가까운 효율 5와 ICPMS로 반송 될 수있다. 이 microdroplet 디스펜서 정량적으로 단일 나노 입자 5,6 측정뿐만 아니라 개인의 생물학적 세포 (7)의 특성을 적용하고있다. 열 잉크젯 기술에 기초하여도 8과 유사한 시스템은 생물학적 시료 (9)의 분석을 위해 시험 하였다. 호 텔 있지만lable가 단일 액적 도입 시스템은 적은 양의 샘플을 위해 사용될 수 있고, 매우 효율적이며, 나노 입자 및 세포 분석을 위해 유망한, 이들은 몇 가지 제한이있다. (사용자 설정이 열을 이용하지 않는) 고정 된 노즐의 크기, 액적 크기는 약간 변할 수있다. 액체 (PH, 염 함량)의 물리적 특성의 변화는 액적 특성 (크기, 사출 속도)를 변경할 수있다. 또한, 이들 디바이스는 다소 비싼 폐색되기 쉽다 세척이 어렵다. 물방울을 생성하는 또 다른 방법은 액적 (11)의 마이크로 유체 분야에 공지되어있다. 최근 몇 년 동안 액적 미세 유체는 (바이오) 화학 반응 12-15 및 단일 세포 연구 16, 17에 대한 관심을 얻고있다. 또한,이 기술은 전기 분무 이온화 질량 분광법 18,19 내의 샘플을 유입시키고, 매트릭스 보조 레이저 탈착 / ionizatio의 샘플을 제조 하였다인가N 질량 분광법 (20, 21). 최근에, 우리는 ICPMS 22 샘플 도입을위한 미세 유체 기반 시스템을 도입했다. 우리의 도입 시스템의 주요 구성 요소는 액체를 이용한 액적 토출 (짐을 싣다) 칩이다. 이 칩은 완전히 폴리 (디메틸 실록산) (PDMS)로 구성된다. 제 1 채널 접합에서 수성 시료 용액 (도 1)의 단 분산 액적들을 생성하는데 사용된다 포커싱 흐른다. 이러한 목적과 혼화 반송파 위상 퍼플 루오로 헥산 (PFH) 높은 휘발성 (58-60 °의 C (23)의 비점) (도 1)를 사용한다. PFH 이러한 특성은 안정된 액적 생성 및 반송파 위상의 빠른 제거를 가능하게한다. 이 생성 방법 작은 샘플 액체 영향의 특성의 변화는, 다른 방울 발생기에 비해. 액적 크기는 수 성상 및 PFH의 유량을 변경함으로써 넓은 범위에 걸쳐 조정 가능하다. 다운 스트림 secondar에서Y 접합은 더 PFH 적어도 1m 초에 유속을 증가시키기 위해 첨가된다 -1. 이 속도에서, 액체 방울 파괴 (도 1 인셋)없이 안정된 직선 분출물 칩 (도 1)로부터 배출 될 수있다. 이러한 이중 접합 디자인은 물방울 세대의 독립적 인 제트 안정성을 제어 할 수 있습니다. 소적 맞춤형 송계와 ICPMS로 이송된다. 이 시스템은 튜브 및 하강 PFH을 제거하는 막 desolvator를 포함한다. 수성 액 적의 건조 잔기는이어서 ICPMS의 플라즈마 질량 검출기 측정 이온으로 이온화된다. 칩의 앞 부분은 통 형상의 액적 송계와 긴밀한 연결을 보장하는 것이다. 노즐과의 접촉을 피 때문에 PFH에 방울과 수성 샘플의 배출이 유리하다. 이것은 상당히 세포 현탁액 또는 CO로 작업 할 때 문제가 될 수있는 노즐​​ 막힘의 위험을 낮춘다ncentrated 소금 솔루션을 제공합니다. 소프트 리소그래피 PDMS에 의해 제조 된 짐을 싣다 칩은,,, (칩 당 재료 비용 약 $ 2) 저렴한 일회용과 쉽게 수정할 수 있습니다. 수동 작업의 소량 만이 필요 제조와 조합하여 각 실험은 새로운 칩으로 수행 될 수있다. 따라서, 번잡 세정이 필요하지 않으므로 교차 오염이 최소화된다. 여기에, 짐을 싣다의 소프트 리소그래피에 의해 칩과 ICPMS에 대한 응용 프로그램의 제작이 설명되어 있습니다. 수용액 및 세포 현탁액과 측정의 예를 제시한다.

<table><tbody><tr><td>실리콘 웨이퍼 100 mm</td><td>Si-Mat (Kaufering, 독일)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SU-8 2002</td><td>Microchem Corp. (매사추세츠, 미국)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SU-8 2050</td><td>Microchem Corp. (미국 매사추세츠)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acetone</td><td>Merk VWR (독일 다름슈타트)</td><td>100014</td><td></td></tr><tr><td>MR-developer 600</td><td>Microresist Technology GmbH (독일 베를린)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isopropanol</td><td>Merk VWR (독일 다름슈타트)</td><td>109634</td><td></td></tr><tr><td>1H,1H,2H,2H-perfluorodecyltrichlorosilane</td><td>ABCR-Chemicals(독일 카를스루에)</td><td>AB111155</td><td></td></tr><tr><td>Sylgard 184 실리콘 엘라스토머 키트(PDMS)Dow</td> <td>Corning(미국 미시간)</td><td>39100000</td><td></td></tr><tr><td>퍼플루오로헥산 99%</td><td>시그마-알드리치(미국 미주리)</td><td></td><td></td>281042</tr><tr><td>FC-40</td><td>ABCR-Chemicals (독일 카를스루에)</td><td>AB103511</td><td></td></tr><tr><td>인산염 완충 식염수&nbsp;</td><td>Life Technologies(영국 페이즐리)&nbsp;</td><td>10010-015</td><td></td></tr><tr><td>인산염 완충 식염수 내 적혈구</td><td>Rockland Immunochemicals Inc.(미국 펜실베니아)&nbsp;</td><td>R400-0100</td><td></td></tr><tr><td>단일원소 표준용액 Na, Fe</td><td>Inorganic Ventures(미국 버지니아)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>다중 요소 표준 솔루션&nbsp;</td><td>Merck Millipore (미국 매사추세츠)</td><td></td><td></td>IV</tr><tr><td>질산</td><td>서브 보일드</td><td></td><td></td></tr><tr><td>초고순도 물</td><td>Merck Millipore (미국 매사추세츠)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>웨이퍼 준비에 사용되는</td> <td>핫 플레이트 HP 160 III BM</td><td>Sawatec (Sax, 스위스)</td><td></td></tr> <tr><td>스핀 모듈 SM 180 BM</td><td>Sawatec (Sax, 스위스)웨이퍼</td><td></td> <td>준비에 사용되는</td></tr><tr><td>고해상도 필름 포토마스크</td><td>Microlitho (Essex, U.K.)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>스텝 프로파일러 Dektak XT 고급</td><td>Bruker&nbsp; (미국 매사추세츠주)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>핫 플레이트 MR 3002</td><td>Heidolph (Schwabach, Germany)</td><td></td>는 <td>복제 성형에 사용됩니다&nbsp;</td></tr><tr><td>1.5mm 생검 펀처</td><td>Miltex(미국 펜실베니아)</td><td>33-31AA/33-31A</td><td></td></tr><tr><td>스핀 코터&nbsp; WS-400 BZ-6NPP/LITE</td><td>Laurell (미국 펜실베니아)</td><td></td><td>접착 본딩에 사용되는</td></tr><tr><td>주사기 펌프 neMESYS</td><td>Cetoni (Korbussen, Germany)</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>1 ml 주사기&nbsp;</td><td>Codan (Lensahn, 독일)&nbsp;</td><td>62.1002</td><td></td></tr><tr><td>5ml 주사기&nbsp;</td><td>B. Braun (독일 멜숭겐)&nbsp;</td><td>4606051V</td><td></td></tr><tr><td>PTFE 튜브&nbsp;</td><td>PKM SA (스위스, Lyss)&nbsp;</td><td>PTFE-AWG-TFT20입니다. N</td><td></td></tr><tr><td>사중극자 기반 ICPMS ELAN6000</td><td>PerkinElmer(미국 매사추세츠)&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Membrane desolvator CETAC6000AT+</td><td>CETAC Technologies(미국 네브래스카)&nbsp;</td><td></td><td>탈용매 장치만 사용</td></tr> 고속 <tr><td>카메라 Miro M110</td><td>Vision Research (미국 뉴저지)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>데이터 분석 프로그램 Origin pro</td><td>OriginLab Corp. (미국 매사추세츠)</td><td>버전 8.6</td><td></td></tr><tr><td>현미경</td><td>Olympus(일본 도쿄)</td><td>IX71</td><td></td></tr></tbody></table>

icpms 샘플 소개를위한 미세 유체 칩

A Microfluidic Chip for ICPMS Sample Introduction

이 프로토콜은 유도 결합 플라즈마 질량 분석법 (ICPMS)에 대한 샘플 도입 시스템과 같은 저가의 일회용 미세 유체 칩의 제조 및 사용을 설명한다. 이 칩은 퍼플 (PFH)에서 단 분산시킨 수용액 방울을 생성합니다. 크기 및 수성 액적 주파수는 각각 40~60 μm의 범위 및 90 내지 7000 Hz로 변화 될 수있다. 액 PFH의 제 2 유동로 칩으로부터 토출 분사시 그대로 유지된다. 맞춤형 탈 시스템은 PFH를 제거하고 ICPMS에 방울을 전송합니다. 여기서, 좁은 강도 분포와 매우 안정적인 신호는 방울의 단분 산성을 나타내는 측정 할 수있다. 우리는 도입 시스템 정량적 단일 소 적혈구 철을 결정하는데 이용 될 수 있음을 보여준다. 향후 도입 장치의 기능을 용이하게 부가적인 마이크로 유체 모듈의 적분에 의해 확장 될 수있다.

제시된 시스템은 세포 또는 용액 또는 나노 입자를 함유하는 현탁액의 소량을 측정하는 데 사용될 수있다. 단 전지의 표준 용액 및 특성의 측정의 예는 여기에 도시되어있다. 더 많은 예제는 Verboket 등. (22)에서 찾을 수 있습니다. 통상적으로 용액의 단일 방울의 신호는 매우 짧은 경우이다. 보통 몇 백 26 마이크로 초 동안 지속된다. 여기에 사용 ICPMS으로. 이런 짧은 신호가 일시적으로 해결 될 수없는 (시간이 10 밀리 초를 거)도 7a 및 그림은 나 표준 용액의 신호 주파수 분포 히스토그램을 보여 7b는. 소적 시간적 지터&gt; 10 밀리와 플라즈마에 도착한다. 검출은 비동기이다. 하나 (201 ± 24), 두 (381 ± 34) 또는 세 (560 ± 45)의 신호는 물방울 하나 드웰 시간 내에 감지됩니다. 신호 ...

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

This protocol discusses the fabrication and usage of a disposable low cost microfluidic chip as sample introduction system for inductively coupled plasma ...

본 절차의 전반적인 목표는 단일 세포 또는 수용액을 포함하는 단분산 마이크로 액적을 생성하고, ICP-MS를 통해 그 원소 조성을 정량적으로 분석하는 것입니다. 이는 먼저 PDMS를 이용한 복제 성형법으로 미세유체 칩을 제작함으로써 수행됩니다. 두 번째 단계는 시린지 펌프를 미세유체 칩에 연결하는 것입니다.펌프는 수성 시료와 휘발성이 높고 허용 가능한 유기 운반상인 PFH를 공급합니다. 시린지 펌프를 켜면, 미세유체 칩은 PFH를 이용한 유동 집속(flow focusing)을 통해 수성 시료 용액 또는 세포 현탁액의 단분산 액적을 생성하며, 추가적인 PFH를 이용해 이러한 액적을 액체 제트 형태로 칩 밖으로 배출합니다. 마지막 단계는 칩을 이송 어셈블리에 삽입하는 것으로, 이 어셈블리는 액적을 증발시키는 카트리지 히터와 ICP-MS를 통한 액적 성분의 이온화 및 검출 이전에 용매를 제거하는 멤브레인 탈용매제(membrane desolvator)로 구성됩니다.최종적으로, 기록된 신호와 표준 용액을 이용한 보정 측정을 통해 시료 용액 또는 현탁액 내 세포의 원소 조성을 결정합니다. 기존 방법 대비 본 미세유체 기술의 주요 장점은 액적 크기 조절이 가능하다는 점, 시료 소모량이 적다는 점, 그리고 세포 현탁액이나 고농도 염 용액을 사용할 때 막힘 현상이 발생할 위험이 낮다는 점입니다. 또한, 저렴한 일회용 미세유체 칩을 사용하여 세척 시간을 줄이고 교차 오염을 방지할 수 있습니다.본 절차의 시연은 GT A 교수 연구실의 박사 과정 학생인 vin sc와 본 연구실의 박사 과정 학생인 Pascal Fabrica가 진행하겠습니다. MICROFABRICATION 공정을 시작하기 위해, 커다란 플라스틱 접시에 PDMS 40 grams와 PDMS 경화제 4 grams를 측정하여 넣습니다. 스패튤러로 두 성분을 고르게 섞은 후, 혼합물 내의 모든 기포를 제거하기 위해 접시를 진공 데시케이터 안에 넣고 20 to 30 minutes 동안 탈기시킵니다.탈기하는 동안, 마이크로 구조 실리콘 웨이퍼 위에 캐스팅 몰드를 놓고 설계 주변의 가이드 구조를 사용하여 평평한 실리콘 웨이퍼 위에 딱 맞게 고정하십시오. 그 위에 또 다른 캐스팅 몰드를 자유롭게 놓으십시오.탈기된 PDMS 혼합물 약 3~4g을 두 개의 캐스팅 몰드에 각각 붓습니다. 두 실리콘 웨이퍼를 핫플레이트로 옮깁니다. PDMS를 150 °C에서 6분 동안 경화시킨 후 식힙니다.

a-microfluidic-chip-for-icpms-sample-introduction

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

우리는 탄성 polydimethylsiloxane (PDMS) 기반 photolithographically 정의 정확한 볼륨을 닫고 기능을 더 추가 에너지를 필요가 없다 microvalve 배열을 제조 및 자동화 프로토콜을 보여줍니다. 병렬 subnanoliter 볼륨 믹서와 통합 microfluidic 재관류 시스템을 소개하는 부분이있다.

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Microfluidic 프로브 : 운영 및 현지화된 표면 처리에 사용

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현장에서 크리스탈 x-선 회절 및 현장에서 직렬 결정학에 대 한 동적 빛 산란에 대 한 미세 칩

미세 유체 공학은 진단 테스트 개발을위한 강력한 도구입니다. 그러나 값비싼 장비와 재료, 힘든 제조 및 취급 기술이 필요한 경우가 많습니다. 여기에서는 저비용 및 사용이 간편한 환경에서 자성 마이크로 및 나노 입자 기반 면역 분석을위한 아크릴 미세 유체 장치의 제조 프로토콜에 대해 자세히 설명합니다.

컴퓨터 수치 제어 자기 나노 입자 기반 면역 분석에 대한 엇갈린 제한이있는 미세 유체 아크릴 장치의 마이크로 밀링

이 프로토콜은 개별 인간 말초 혈액 단핵 세포의 사이토카인 분비 역학을 정량적으로 측정하기 위한 고급 미세유체 플랫폼을 설명합니다. 이 플랫폼은 예를 들어 지질다당류로 자극된 각 개별 세포에 대해 최대 3개의 사이토카인(IL-6, TNFα 및 IL-1β)을 병렬로 측정합니다.

개별 다기능성 세포의 동시 및 순차적 사이토카인 분비를 해결하기 위한 미세유체 접근법 

여기에서는 데스크탑 공예 절단기로 사내에서 제작된 마이크로채널을 사용하여 Taylor 분산 실험을 마이크로 스케일에 적용하는 프로토콜을 제시합니다. 실험 플랫폼은 단일 종 수동 추적자의 확산 계수를 계산하고 다중 종 이온 상호 작용 및 분리를 시각화하는 데 사용될 수 있습니다.

접근 가능한 미세유체 설정을 통해 전해질 용액의 분산 계수를 측정하기 위해 Taylor 분산 조정

배우세요 ICPMS용 미세유체 칩을 이용한 단세포 및 수용액의 정량적 원소 분석 방법입니다. PDMS 복제 성형으로 제작된 칩은 40-60µm 단분산 액적을 생성하여 질량분석 효율을 높입니다.

ICPMS 샘플 소개를위한 미세 유체 칩

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