Name: 단 분산 미세 방울의 크기가 제어 형성을위한 모세관 기반 원심 미세 유체 장치 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 20 s
Description: 학습하세요 모세관 기반 원심 미세유체 장치를 이용한 단분산 미세방울 생성 기법. 미생물학 및 생화학 분석에 활용 가능하며 소량 샘플로 고수율 생산이 가능합니다.

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이 작업은 일본 과학기술개발기구(JST)의 PRESTO "세포 기능 설계 및 제어" 연구 영역, 일본 문부과학성(MEXT)의 혁신 분야 "분자 로봇"(프로젝트 번호 24104002)의 과학 연구 보조금, 일본 학회의 젊은 과학자를 위한 보조금(A)(프로젝트 번호 24680033) 및 과학 연구(B)(프로젝트 번호 26280097)의 지원을 받았습니다. JSPS(Promotion of Science) 및 Tokyo Tech 생명 과학 및 생명 공학 대학의 생명 과학 및 생명 공학 과정을 위한 창의적 디자인.

모세관 기반 미세 유체 장치 1. 제작 <ol><li> 홀더의 설정 참고 : 홀더 디자인 그림 2A로 표시됩니다. <ol><li> 홀더의 네 각 디스크 잘라 (도 2A (Ⅰ) - (IV)) 밀링 머신을 사용하여 2 mm 두께의 플레이트를 폴리 아세탈 수지. (SH) 직경은 1.8 mm 고정 홈 (I)의 디스크 (1)의 직경 8.5 mm, 모세관 구멍 (CH)의 직경 1.3 mm; 홀더 네 디스크 각각에 대해 다음의 기준을 사용 (ⅱ)이 디스크 직경 8.7 mm, CH 직경 2.0 mm, SH 직경 1.8 mm; (ⅲ) 디스크 (3)의 직경 8.7 mm, CH 직경 0.5 mm, SH 직경 1.8 mm; 및 (ⅳ) 4 장 직경 9.1 mm, 지름 1.0 mm CH, SH 직경 1.8 mm. </li><li> M2 (40) 나사 (그림 2B)를 × 사용하여 홀더를 조립합니다. 홀더 (도 2B)의 저부는도 2a (i), (ii) 및 상부 (도 디스크 (1)과 디스크 (2)로 구성홀더 URE의 2B)를 디스크 (3)와도 2a에 4 장 구성 (III), (IV). <ol><li> 홀더의 하부를 구성하는 각 디스크 (1)의 세 SH에 나사를 삽입 2. 쓰레드 부의 부분을 협지하여 나사를 짧게. 0.9 cm (상기 홀더의 바닥 부와 동일한 길이)에 나사의 길이를 유지한다. </li><li> 홀더의 상부를 구성하는 각각의 디스크의 3 개의 SH에 나사를 삽입 4. 나사부의 일부를 협지하여 나사를 짧게. 0.7 cm (홀더의 상부와 같은 길이)에 나사의 길이를 유지한다. </li><li> 홀더 조립 긴 나사를 사용하여 홀더의 하부 및 상부에 참여. 참고 : 정확한 홀더의 각 부분의 길이를 유지 : 하단 부분은 0.9 cm입니다; 상부는 0.7 cm (그림 2B)입니다. </li></ol></li></ol></li><li> 유리 모세관의 제작 <ol><li> 내부 유리 모세관 (외경 (OD) / 내경 (ID) : 1.0 / 0.6 mm), 및 외부 유리 모세관 (OD / ID : 2.0 / 1.12 mm) 두 개의 유리 모세관의 형식을 사용합니다. </li><li> 3 등분으로 외부 유리 모세관을 분할하는 유리 절단기를 사용하여 두 개의 동일한 조각으로 내부 유리 모세관을 분할하는 유리 커터를 사용합니다. </li><li> 유리 모세관 풀러 (도 3a)을 사용하여 각각의 분할 된 내측 및 외측 유리 모세관을 선명. 최대의 풀러의 무게를 설정합니다. 외부 유리 모세관 60도, 내부 모세관 70도에서 풀러의 열 레벨을 설정합니다. 조심스럽게 유리 모세관을 선명하게. <ol><li> 유리 모세관의 잘록한 부분에서 끝의 길이를 유지 : 내부 모세관은 1.5-1.8 cm이다 외부 모세관은 0.8-1.0 cm (그림 3C)입니다. 이 길이는 기재의 길이보다 짧거나 길면, 풀러 열 조정하여주십시오. </li></ol></li><li> 에프IX microforge에 내부 또는 외부 유리 모세관 테이프 (그림 3B)를 사용하여 서있다. </li><li> 세 단계 (도 3b)에 microforge를 사용하여 유리 모세관의 끝 부분을 잘라 (ⅰ) 백금선에 유리 비드를 유리 모세관의 끝을 터치 (II) 발 밟아 백금선 가열 1-2 초 동안 스위치, 및 (iii) 1 ~ 2 초 후에, 백금선을 냉각시켜 유리 모세관의 끝 부분을 잘라. <ol><li> 각각 내부 (d 개의 i) 및 외부 (D 오) 모세관 구멍의 직경을 조정합니다. 내측 유리 모세관의 오리피스 직경, 10 5, 20 ㎛의 (d에서 I = 5, 10, 20 μm의)과 외부 유리 모세관의 (d 오)이 실험에서 60 μm의 (라 오 = 60 μm의)입니다. 참고 : 유리 모세관은 일회용이다. 유리 capillar의 제조를 반복하여이거 야. </li></ol></li></ol></li></ol> 생성 W / O의 미세 방울 2. 절차 <ol><li> 오일 계면 활성제와 외부 유리 모세관을 입력합니다. 오일 및 계면 활성제의 혼합물은 헥사 (w / w)이 실험 (도 4a)의 소르 비탄 모노 올레 에이트 2 %를 함유한다. 참고 : 오일과 계면 활성제의 많은 조합이있다 (예를 들어, 오일 플루오르 또는 탄산 일 수있다 계면 활성제는 이온 성 비이 온성, 또는 플루오로 할 수있다). <ol><li> 외부 유리 모세관에 헥사 데칸 포함 소르 비탄 모노 올레 에이트의 10 μl를 소개합니다. 도 4a에서, 외부 유리 모세관 (d 오)의 오리피스 직경은 60 μm의 (d 오 = 60 μm의)이다. 유리 모세관의 구멍을 조정하려면, 단계 1.2.4-1.2.5로 돌아갑니다. </li></ol></li><li> 홀더 (그림 4B)의 바닥 부분에 외부 모세관을 설정합니다. </li><li> 드라모세관 작용에 의해 내 유리 모세관 (도 4C)으로 수용액 약 0.1 μL w. 도 4c에서, 내부 유리 모세관 (d 개의 I)의 구멍 직경은 10 μm의가 (d는 내가 10 μm의 =)입니다. 유리 모세관의 구멍을 조정하려면, 단계 1.2.4-1.2.5로 돌아갑니다. </li><li> 홀더 (도 4D-a)의 상단부에 내측 모세관을 설정한다. 외부 모세관 (그림 4D-)에 내부 모세관을 삽입합니다. 그림에서와 같이 흰색 도트 원을 보면 4D-는, 외부 모세관 내부의 내부 모세관의 위치 (외부 모세관 (μm의 w) = (130)의 내부 직경) 관찰 (그림 4D-B를 C) 디지털 현미경을 사용하여 . 외측 모세관의 내부 모세관의 위치는 w = 100 ~ 150 ㎛, 설정해야한다. 참고 : 내부의 위치를 변경하려면외부 모세관의 모세관는 홀더의 상부에 나사를 켜십시오. 이것에 의해, 거리 (W)을 정밀하게 제어 할 수있다. </li><li> 1.5 ml의 샘플을 마이크로 튜브의 바닥에 헥사 함유 소르 비탄 모노 올 레이트 (w / w 2 %) 100 μl를 소개한다. 샘플의 마이크로 튜브 (도 4E-a)에서, 내측 및 외측 모세관으로 홀더를 설치한다. 공기 - 오일 인터페이스 (그림 4E-B)에서 멀리 유지하기 위해 외부 모세관을 확인하십시오. </li><li> 원심 분리기 (그림 4 층) 미세 방울을 생성하기 위해 1 ~ 2 초 동안 1,600 XG의 중력에 탁상 스윙 아웃 형 미니 원심 분리기를 사용하여 샘플 마이크로 튜브. 실온에서 모든 실험을 수행한다. 참고 : 스윙 아웃 형 원심 분리기를 사용합니다. 액적 샘플 마이크로 튜브의 측벽에 충돌하고, 고정 각도 타입의 원심 분리를 사용할 때 분해된다. </li><li> 천천히 피펫 W / O 방울을 작성하고, 유리 (S)에 올려LIDE. </li><li> 미세 방울의 캡처 된 이미지가 디지털 현미경 (배율 200 배)을 이용하여 생성. </li></ol>

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<li>Huebner, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microdroplets%3A+a+sea+of+applications%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Microdroplets: a sea of applications?</a> Lab Chip. 8, 1244-1254 (2008).</li>
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<li>Maeda, K., Onoe, H., Takinoue, M., Takeuchi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+synthesis+of+3D+multi-compartmental+particles+with+centrifuge-based+microdroplet+formation+from+a+multi-barrelled+capillary%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Controlled synthesis of 3D multi-compartmental particles with centrifuge-based microdroplet formation from a multi-barrelled capillary.</a> Adv. Mater. 24 (10), 1340-1346 (2012).</li>
</ol>

이해 상충은 선언되지 않습니다.

이 장치를 사용하면, / O W 미세 방울은 단 분산 제트 흐름 (17)의 플래 토우 레일리 불안정성에 의해 발생되었다. 현미경 검사 위성 방울의 존재를 공개하지 않았다. 장치의 제조에있어서, 세 가지 중요한 단계가 성공적으로 단 분산 W / O의 미세 방울을 생성하는 것이 필수적이다. 우선, 오일 및 계면 활성제의 수용액의 직선 유동을 공급하는 네 개의 디스크 모세관 구멍이 동심원 형태로 배열되어야한다. 접촉 상부 홀더 경우 모세관의 선단이 쉽게 분해 때문에 둘째, 내부 모세관 신중 외측 모세관 내로 삽입 하였다. 이 작업은 어려울 수 있습니다, 그래서 우리는 돋보기를 사용하는 것이 좋습니다. 마지막으로, 수용액 (17)의 분사 유량을 확인하기 위해, 외부 모세관 내부에 모세관의 위치는 w = 100 ~ 150 ㎛, 설정해야한다. 만약 원심 MIC에 의해 생성 된 W / O 용의 미세 방울의 크기 분포rofluidic 단 분산 장치가 아닌 외부 모세관 내부 모세관의 위치...

W / O 미세 방울 1-5 단백질 합성 (6), 단백질 결정화 (7), 에멀젼 PCR 8, 9, 세포 캡슐화 (10), 인공 세포와 같은 시스템 5,6의 건설을 포함한 생화학 및 생명 공학의 연구에 많은 중요한 응용 프로그램을 가지고있다. 이러한 응용을위한 W / O의 미세 방울을 생산 중요한 기준은 사이즈 W / O의 미세 방울의 단순 분산도를 제어한다. 미세 유체 장치의 제조 단 분산의 크기가 제어 W / 미세 방울 (11)은 공동 (12, 13)에있어서 흐르는 흐름 포커싱 방법 14,15 및 마이크로에 T 접합 방법 (16)에 기초 이여. 이러한 방법은 매우 단 분산 W / O의 미세 방울을 생성하지만, 미세 처리가 마이크로 채널 제조 복잡한 처리 및 전문 기술을 필요로하고, 또한 시료 용액을 다량 (최소 수백이 필요81; 때문에 마이크로에 시료 용액을 실시 주사기 펌프와 튜브 불가피 데드 볼륨 l). / O 미세 방울가 필요하다 (W) 따라서, 사용하기 쉬운과 낮은 죽은 볼륨 방법은 단 분산 생성합니다. 이 논문은, 실험 절차의 동영상과 함께 / O 미세 방울 (그림 1) W 단 분산 셀 크기의 생성 원심 모세관 기반의 축 대칭 공동 흐르는 미세 유체 장치 (17)에 대해 설명합니다. 이 간단한 방법은 크기의 단 분산 및 크기 제어를 달성 할 수있다. 그냥 탁상 미니 원심 분리기 및 샘플링 마이크로 튜브에 고정 된 모세관 기반의 축 대칭 공동 흐르는 미세 유체 장치가 필요합니다. 우리의 방법은 단지 매우 소량 (0.1 μL)를 필요로하고, 샘플의 상당한 양을 낭비하지 않는다.

<table><tbody><tr><td>2mm 두께의 폴리아세탈 플라스틱 플레이트</td><td>Tool</td><td>Nikkyo Technos, Co., Ltd. (일본)</td><td>244-6432-08</td></tr><tr><td>밀링 머신</td><td>Tool</td><td>Roland DG Co., Ltd. (일본)</td> <td>MDX-40A</td></tr><tr><td>엔드 밀 RSE230-0.5*2.5</td><td>Tool</td><td>NS Tool Co., Ltd. (일본)</td> <td>01-00644-00501</td></tr><tr><td>M2*40 나사</td><td>Tool</td><td>Jujo Synthetic Chemistry Labo. (일본)</td><td>제0001-024</td></tr>호<tr><td>Glass Capillry Puller</td><td>Tool</td><td>Narishige (일본)</td><td>PC-10</td></tr><tr><td>Microforge</td><td>Tool</td><td>Narishige (일본)</td><td>MF-900</td></tr><tr><td>Inner Glass Capillary</td><td>Tool</td><td>Narishige (일본)</td><td>G-1</td></tr><tr><td>Outer Glass Capillary</td><td>Tool</td><td>World Precision Instruments Inc. (미국)</td><td>1B200-6</td></tr><tr><td>1.5 ml Sample tube</td><td>Tool</td><td>INA OPTIKA CO.,LTD (일본)</td><td>ST-0150F</td></tr><tr><td>헥사데칸</td><td>시약</td><td>Wako Pure Chemical Industries Ltd. (일본)</td><td>080-03685&nbsp;</td></tr><tr><td>소르비탄 모노올레이트(Span 80)</td><td>시약</td><td>Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.(일본)</td><td>S0060</td></tr><tr><td>Milli Q 시스템</td><td>시약</td><td>Merck Millipore Corporation(독일)</td><td>ZRQSVP030</td></tr><tr><td>스윙 아웃식 미니 원심분리기</td><td>도구</td><td>Hitech Co., Ltd.(일본)</td><td>ATT101</td></tr><tr><td>디지털 현미경</td><td>도구</td><td>KEYENCE Corporation(일본)</td><td>VHX-2001</td></tr></tbody></table>

단 분산 미세 방울의 크기가 제어 형성을위한 모세관 기반 원심 미세 유체 장치

Capillary-based Centrifugal Microfluidic Device for Size-controllable Formation of Monodisperse Microdroplets

여기서는 모세관 기반 원심 미세 유동 장치를 이용하여 제어 할 수있는 크기, 단 분산, W / 출력 미세 방울의 신속한 제조를위한 간단한 방법을 보여준다. W / O의 미세 방울은 최근 화학 실험 소형화 에이블 강력한 방법에 사용되어왔다. / O 미세 방울 필요 W 따라서, 다목적 현상 방법은 단 분산 얻었다. 우리는 모세관 기반 원심 선대칭 공동 흐르는 미세 유동 장치에 기초하여 / O의 미세 방울 W 단 분산 생성하기위한 방법을 개발 하였다. 우리는 모세관 구멍을 조절함으로써 미세 방울의 크기를 제어하는​​데 성공했다. 우리의 방법은, 밀봉 용 시료 액의 소량 (0.1 μL)를 필요로 사용하기 쉬운 다른 마이크로 유체 기술을보다 장비를 필요로 초당 W / O의 미세 방울 수백 수천의 수의 생산을 가능하게 . 우리는이 방법이 소중한 생물들 필요 생물학적 연구를 도움이 될 것 기대신속한 정량 분석​​ 생화학 및 생물학적 연구를위한 샘플의 부피를 보존하여 amples.

본 연구에서는 모세관 기반 원심 미세 유동 장치 (도 1)를 사용하여 셀 크기 W / O의 미세 방울의 생성을위한 간단한 방법을 제시한다. 미세 유동 장치가 모세관 홀더 (도 2B)로 구성하고, 두 유리 모세관 (도 3c에 내부 및 외부 유리 모세관), 및 계면 활성제를 포함하는 기름을 포함하는 마이크로 튜브. 우리는 내측 유리 모세관에 시료 용액 0.1 μl를 주입하고, 외부 유리 모세관 (도 4d)에 내측 유리 모세관을 두었다. 셀 크기 W / O의 미세 방울은 샘플 용액 (17) (도 1b)의 분사 흐름의 플래 토우 레일리 불안정성에 의해 발생하고, 적어도 2 시간 17 안정 하였다. <p class="jove_content" fo:keep-together.within...

여기에서는 모세관 기반 원심 미세유체 장치를 사용하여 크기 제어 가능한 단분산 W/O(Water-in-Oil) 미세방울에 대한 간단한 생산 방법을 보여줍니다. 이 방법은 소량의 시료만 필요하며 고수율 생산이 가능합니다. 우리는 이 방법이 신속한 생화학 및 세포 분석에 유용할 것으로 기대합니다.

Here, we demonstrate a simple method for the rapid production of size-controllable, monodisperse, W/O microdroplets using a capillary-based centrifugal ...

본 절차의 전반적인 목표는 모세관 기반의 원심축대칭 동방향 흐름(co-flowing) 미세유체 장치를 사용하여 생물학적 연구를 위한 단분산 수성 및 오일 미세 액적을 생성하는 것입니다. 이 방법은 생화학 분야에서 합성, 단일 분자 PCR, 단일 캡슐화 및 살아있는 세포의 단순 모델링 연구를 발전시키기 위한 단분산 미세 액적 제조에 도움을 줄 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점는 조작이 간편하고 조절이 가능하다는 점입니다.이 방법은 1 µL 미만의 시료 용액이 필요하며, 원하는 크기의 단분산 마이크로 액적을 생성할 수 있습니다. 실험 절차 시연은 제 연구실의 박사후 연구원인 Morita가 진행하겠습니다. 모세관 기반의 미세유체 조립은 모세관 홀더를 준비하는 것부터 시작합니다.밀링 머신을 사용하여 2mm 두께의 폴리아세틸 플라스틱 판에서 4개의 디스크를 밀링하는 것으로 시작합니다. 이 디스크들은 로드와 나사로 지지되는 칼럼을 형성하는 데 사용됩니다. M.2 나사를 사용하여 판들을 조립하십시오.먼저, 디스크 1번과 2번을 사용하여 홀더의 바닥 부분을 조립합니다. 그다음, 나사의 나사산 부분을 잘라 길이를 짧게 만듭니다. 네 개의 구멍 중 세 곳을 연결하여 두 개의 디스크를 고정함으로써 0.9 centimeter 두께의 적층 구조를 만듭니다.마찬가지로, 세 번째와 네 번째 디스크를 사용하여 홀더의 상단 부분을 조립합니다. 각 플레이트에 있는 구멍 중 두 개를 사용하여 플레이트들을 연결하십시오. 적층 높이를 0.7 centimeters로 맞춥니다.이제 긴 나사를 사용하여 홀더 상단의 빈 구멍 두 개와 홀더 하단의 빈 구멍 두 개를 연결합니다. 긴 나사는 홀더 사이에 약 2~3mm의 간격을 두어야 하며, 나사 머리는 완성된 홀더 밖으로 약 2.2cm 정도 돌출되어야 합니다. 각 실험에는 두 개의 모세관으로 제작된 새로운 모세관 세트를 사용합니다.90 mm 모세관을 유리 절단기로 잘라 두 개의 내부 모세관을 만듭니다. 이때 크기가 동일한 두 개의 구간으로 나눕니다. 150 mm 모세관으로는 세 개의 내부 모세관 구간을 만듭니다.다음으로, 글래스 풀러(glass puller)를 사용하여 각 모세관 섹션을 뾰족하게 만듭니다. 풀러의 가중치를 최대로 설정하고, 가열 온도를 외측 모세관의 경우 60-70도로, 내측 모세관의 경우 70-80도로 설정합니다. 그런 다음, 유리를 조심스럽게 가공하여 끝을 뾰족하게 만듭니다.모세관의 수축된 부분의 길이를 권장 범위 내로 유지하십시오. 팁의 길이가 너무 길거나 짧은 경우, 적절한 길이가 될 때까지 가열 요소를 조정하십시오. 이제 팁을 절단할 준비를 하십시오.먼저, 투명 테이프를 사용하여 모세관을 현미경 스테이지에 고정합니다. 이때 팁 부분이 대물렌즈 아래로 돌출되도록 합니다. 다음으로, 유리 구슬이 코팅된 백금선을 사용하여 팁 부분을 세 단계에 걸쳐 절단합니다.먼저, 파단이 일어나야 할 모세관 부위를 냉각 비드에 접촉시킵니다. 둘째, 와이어를 1~2초 동안 가열합니다. 그 다음 셋째, 백금 와이어를 냉각하여 팁을 절단합니다.이 작업은 와이어를 가열하기 위해 풋 페달 컨트롤을 사용하여 수행해야 합니다. 이제 마이크로포지(microforge)를 사용하여 모세관 오리피스의 직경을 조절하십시오. 두 개의 외부 유리 모세관의 경우, 오리피스 크기를 60 microns로 만듭니다.세 개의 내부 모세관에 각각 5, 10, 20 µm 직경의 오리피스를 만듭니다. 마이크로 액적을 생성하려면, 먼저 중량 대비 2% sorbitin monooleate가 함유된 hexadecane과 같은 오일 함유 계면활성제로 외부 유리 모세관을 채웁니다. 해당 용액 10 µL를 모세관에 주입합니다.그 후, 시료가 충전된 모세관을 홀더 하단부에 고정합니다. 다음으로, 모세관 현상을 이용하여 약 0.1 µL의 수성 용액을 내부 유리 모세관에 충전합니다. 충전된 내부 모세관을 홀더 상단부에 배치합니다.이제 내부 모세관을 홀더 너머로 외측 모세관 안으로 삽입합니다. 현미경으로 팁을 관찰하면서, 홀더의 롱 스크류를 돌려 내부 모세관을 외측 모세관 안으로 천천히 조심스럽게 전진시킵니다. 외측 모세관의 직경이 100에서 150 microns 사이인 지점까지 내부 모세관을 전진시킵니다.이제 계면활성제가 포함된 동일한 오일 100 µL를 1.5 mL 마이크로튜브 바닥에 넣습니다. 이 튜브는 마이크로액적 수집 튜브로 사용됩니다. 홀더와 모세관을 오일이 채워진 마이크로튜브에 조심스럽게 배치하십시오.외부 모세관이 마이크로튜브 내의 용액과 접촉하지 않았는지 확인하십시오. 그런 다음, 튜브를 탁상형 스윙 아웃 방식 원심분리기에 넣으십시오. 마이크로 액적을 생성하기 위해, 원심분리기를 1,600 ×g에서 1~2초 동안 가동하십시오.그 다음, 튜브에서 모세관과 홀더를 제거하고 튜브에 수집된 수중-유상 마이크로액적의 일부를 취합니다. 마이크로액적을 유리 슬라이드 위에 분사하고 분석을 위해 이미징합니다. 본 프로토콜을 사용하여 2% sorbitin monooleate가 포함된 hexadecane으로 다양한 수중-유상 마이크로액적을 제작하였습니다.오리피스 직경이 5 µm인 내부 피펫을 사용하여 생성된 액적의 평균 직경은 8.3 µm로 측정되었습니다. 오리피스 직경이 10 µm인 내부 피펫을 사용하여 생성된 액적의 평균 직경은 12.7 µm로 측정되었습니다. 20 µm 오리피스의 내부 피펫을 사용하여 생성된 액적의 직경은 약 17.9 µm였습니다.따라서 이 방법은 내부 모세관 오리피스의 크기와 유사한 직경을 가진 단분산 마이크로액적을 생성합니다. 이 영상을 시청한 후, 정량적 화학 실험을 위해 단분산 수성 및 유성 마이크로액적을 생성하고 그 크기를 조절하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다. 숙달된다면, 적절히 수행했을 때 이 기술은 5분에서 10분 이내에 완료할 수 있습니다.

capillary-based-centrifugal-microfluidic-device-for-size-controllable

Research

연구

JoVE Journal

Engineering

공학

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.

Microfluidic 장치에 수동 펌핑을위한 고속 비말 기반 전달 시스템

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

세포 및 입자의 관성 주문과 monodisperse 드롭 생성을 결합하여, 우리는 kHz에서 속도에서 한 방울의 세포 또는 입자의 원하는 숫자를 캡슐하는 방법을 설명합니다. 우리는 두 번 단일 및 이중 입자 술을 정렬되지 않은 캡슐 분들을 초과 효율성을 보여줍니다.

높은 처리량 마이크로 캡슐 단일 셀 및 다중 셀

이 프로토콜은 미세유체 소자를 사용하여 자동화된 소량(0.15–1.5ml) 입자 분리를 수행하기 위한 시스템 아키텍처를 설명하고 음향 유체 소자 성능 및 작동을 최적화하는 방법에 대해 설명합니다.

미세 유체 정밀 작은 볼륨 샘플 처리를위한 플랫폼 및 음향 마이크로 디바이스로 구분 생물 입자 크기의 사용

여기, 선물이 제조 프로세스와 semi-three-dimensional (세미-3D) 흐름 초점 미세 칩 물방울 형성에 대 한 확인 실험을 설명 하는 프로토콜.

크기 제어 폴 리 (에틸렌 글리콜) 빛 방울 장치를 통해 세미 3 차원 흐름 초점 미세의 세대

위상 반전 공동 흐름 장치는 단 분산 높은 점도 방울 방울 마이크로에서 실현 하기 어려운 1 파 위 생성을 보여 줍니다.

위상 반전 공동 흐름 구조와 미세 모 세관 장치를 사용 하 여 조작 높은 점도 방울

우리는 1500 배양 장치, 향상된 연동 펌프의 배열및 현장 믹싱 계수로 구성된 복잡한 생명 기계에 대한 높은 처리량 연구를위한 미세 유체 시스템을 제시합니다. 미세 유체 칩은 생체 내 매우 복잡하고 역동적인 미세 환경 조건을 분석할 수 있게 해줍니다.

고처리량 미세 유체 장치를 사용하여 동적 환경 조건의 생성

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.

여기서, 제어된 방울 크기를 갖는 고도로 단분산 에멀젼을 생성하기 위해 사용되는 유리 기반 미세유체 장치를 제조하기 위한 프로토콜이 제시된다.

방울과 에멀젼을 생성하는 유리 기반 장치

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

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 

학습하세요 모세관 기반 원심 미세유체 장치를 이용한 단분산 미세방울 생성 기법. 미생물학 및 생화학 분석에 활용 가능하며 소량 샘플로 고수율 생산이 가능합니다.

단 분산 미세 방울의 크기가 제어 형성을위한 모세관 기반 원심 미세 유체 장치

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