재구성 가능한 미세 채널 핀 분할 측 벽

이 절차의 전반적인 목표는 핀 배열로 만들어진 측벽이 있는 재구성 가능한 미세유체 장치를 제작하는 것입니다. 이 미세유체 장치의 주요 장점은 채널 설계 단계에서 알 수 없는 흐름이 어려운 물체와 상황을 처리할 수 있다는 것입니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 개 뼈 모양에 작은 핀을 에칭하는 데 어려움을 겪을 것입니다.

이 방법의 시각적 시연은 많은 미세유체 부품을 조립하고 베이스에 장착하는 것이 서면 프로토콜만으로는 배우기 어렵기 때문에 매우 중요합니다. 이 사진은 재구성 가능한 채널이 있는 완성된 미세유체 소자입니다. 여기서, reconfigurable 부분은 이미지의 상단을 따라 있습니다.

분해도 회로도는 주요 구성 요소 중 일부를 나타냅니다. 특히, 마이크로채널과 이를 재구성하는 데 사용되는 핀에 주목하십시오. 첫 번째 단계로 핀을 에칭합니다.

길이가 다른 0.3mm 두께의 L자형 탈지 스테인리스 스틸 핀으로 시작합니다. 10 % 질산 4 밀리리터를 준비하고 핀을 담그십시오. 그런 다음 용기를 섭씨 65도의 오븐에 30분 동안 넣습니다.

핀을 회수한 후 핀셋으로 하나씩 탈이온수 용기에 옮깁니다. 다음으로, 물속에서 5분 동안 초음파 처리합니다. 완료되면 종이 타월로 말리십시오.

0.5ml의 이형제를 준비하고 핀을 담그십시오. 2시간 후 핀을 탈이온수에 넣고 5분 동안 초음파 처리합니다. 계속하려면 에칭 접시가 필요합니다.

에칭 접시는 유리와 실리콘 접착제로 구성됩니다. 접시의 핀 끝에 실리콘 접착제를 분배하여 에칭 과정을 시작합니다. 곧은 끝의 끝이 접착제에 잠기도록 핀을 놓습니다.

이것은 모든 핀이 제자리에 있고 다음 단계를 위해 준비된 후의 요리입니다. 에칭 접시를 섭씨 38도로 가열된 가습 발효조로 옮기고 접착제가 경화될 때까지 밤새 기다립니다. 준비가 되면 핀이 있는 에칭 접시를 섭씨 65도의 핫플레이트에 놓습니다.

핀의 덮이지 않은 영역에 0.8ml의 에칭 산을 붓습니다. 10분 후, 마이크로피펫터를 사용하여 산을 비커로 옮깁니다. 그런 다음 접시에 에칭산을 더 넣어 에칭 단계를 반복합니다.

에칭 후 에칭된 영역의 너비가 약 0.2mm인지 확인하십시오. 그렇다면, 5ml의 중탄산나트륨 용액을 에칭 접시에 마이크로피펫으로 분사하여 잔여 산을 중화시킵니다. 그런 다음 핀셋을 사용하여 세로로 당겨 핀을 제거합니다.

제작된 금형으로 시작합니다. 이 회로도에서와 같이 금형은 측벽이 고정되어 있고 핀을 위한 공간이 있는 장치용입니다. 리소그래피를 사용하여 유리 슬라이드에 금형을 만듭니다.

준비한 슬라이드를 플라스틱 접시 바닥에 놓습니다. 이제 PDMS의 예비 중합체를 금형에 3mm 두께로 붓습니다. 접시를 진공 데시케이터에 10분 동안 넣습니다.

그런 다음 섭씨 65도의 오븐에 1시간 동안 옮깁니다. 그 결과 부분적으로 경화된 슬래브가 생성됩니다. 메스를 사용하여 다음 단계를 위해 슬래브를 탈형합니다.

슬래브를 섭씨 120도의 오븐에 한 시간 동안 넣어 완전히 경화시킵니다. 이제 완전히 경화된 슬래브로 작업하십시오. 가이드 라인 패턴을 따라 불규칙한 가장자리가 있습니다.

메스를 사용하여 불규칙한 가장자리를 정확하고 깨끗하게 다듬습니다. 최상의 장치를 만들기 위해 핀 삽입 슬롯의 표면에 특히 주의하십시오. 메인 챔버의 입구/출구 및 다른 곳에 생검 펀치를 사용하여 구멍을 뚫습니다.

이제 마이크로채널 어셈블리를 제작합니다. 세척액을 섭씨 60도로 가열하고 4번 커버 유리를 얻습니다. 커버 유리의 크기는 10mm x 20mm입니다.

커버 유리를 용액에 10분 동안 담그십시오. 헹굼 및 건조된 커버 유리와 PDMS 슬래브를 스퍼터 코팅기의 하부 전극에 놓습니다. 30초 동안 공기 진공 플라즈마를 생성합니다.

검색된 항목을 접착하여 가장자리가 정렬되고 채널 피쳐가 커버 글래스를 통해 보이도록 합니다. 멸균 용기를 사용하여 접착된 층을 층류 후드로 가져와 살균합니다. 완료되면 핀을 슬롯에 삽입합니다.

인접한 핀의 길이는 달라야 합니다. 핀은 마이크로 챔버의 다른 측벽을 형성합니다. 층류 후드에서 계속 작업하십시오.

다음 단계에서는 장치에 대한 베이스를 준비합니다. 백색 바셀린과 폴리테트라플루오로에틸렌 분말의 혼합물을 균질화하여 갭 필러를 준비합니다. 균질화된 혼합물을 디스펜서 주사기에 붓고 플런저를 삽입합니다.

플런저를 밀어 주사기 팁을 채웁니다. 그런 다음 바늘을 부착하고 바늘이 채워질 때까지 플런저를 밉니다. 비슷한 방식으로 실리콘 접착제가 있는 두 번째 주사기를 준비하고 각각을 공압 디스펜서에 연결합니다.

이제 베이스에 실리콘 접착제를 뿌립니다. 주머니 중 하나에 넣어 두십시오. 그런 다음 주머니에 4번 커버글라스를 놓고 세게 눌러 접착합니다.

다음으로, 약 1mm 깊이의 세그먼트를 그려 베이스의 두 외부 슬롯을 따라 실리콘 접착제를 분배합니다. 중간의 다른 슬롯을 따라 1mm 깊이의 세그먼트로 갭 필러를 분배합니다. 다른 주머니의 가장자리에 접착제를 더 바르십시오.

마이크로 채널 어셈블리를 포켓에 놓고 단단히 누릅니다. 다시 한 번, 베이스 중앙을 따라 슬롯에 갭 필러를 넣습니다. 인접한 슬롯에 접착제를 바르면 됩니다.

멸균 후드에 장치를 하루 동안 그대로 두십시오. 경화 후 층류 후드에서 인접한 핀을 따라 각 핀을 최대 1mm까지 움직여 엘라스토머 장벽에서 분리합니다. 이온수에 녹색 형광 염료를 희석하여 누출에 대한 형광 테스트를 설정합니다.

그런 다음 마이크로채널을 열어 전체적으로 일정한 너비를 갖습니다. 마이크로피펫을 사용하여 염료를 마이크로채널의 한쪽 끝 포트로 옮기고 용액으로 채웁니다. 큰 플라스틱 접시에 탈이온수에 젖은 흡수성 종이 두 장과 장치를 안에 넣습니다.

섭씨 37도에서 최소 24시간 동안 5% 이산화탄소에서 접시를 배양합니다. 회수된 장치를 도립 형광 현미경으로 보고 이미지를 기록합니다. 이를 사용하여 핀 주변에 누출이 없는지 확인하십시오.

이 이미지는 누출 및 누출되지 않는 샘플입니다. 또 다른 검사는 세포를 파종하는 것과 관련이 있습니다. 마이크로 채널을 열어 측벽이 전체적으로 가능한 한 평평하게 400미크론 너비의 직선 채널을 만듭니다.

채널을 채우기 위해 한쪽 끝 포트에 셀 서스펜션을 추가합니다. 세포 배양을 시작하기 위해 영역의 측벽을 정의하는 핀을 찾고 이를 닫아 영역의 세포를 둘러쌉니다. 영역 근처에서 시작하여 채널의 셀을 추방하기 위해 모든 핀을 닫습니다.

엔드 포트에서 서스펜션을 흡입한 후 매체를 추가합니다. 젖은 흡수성 종이가 있는 플라스틱 용기에 장치를 넣습니다. 최소 24시간 동안 배양하십시오.

밀폐된 영역에서 셀이 약 10개의 셀이 있는지 확인합니다. 그런 다음 핀을 천천히 집어넣어 배양 영역을 넓힙니다. 이 이미지는 재구성 가능한 마이크로채널에서 성장한 COS-7 세포의 이미지입니다.

9일 동안 마이크로채널 배양 구역이 확장되었습니다. 수집된 데이터는 세포 수와 밀도를 시간의 함수로 나타낼 수 있습니다. 파란색 점과 곡선 맞춤은 세포 수에 대한 것입니다.

빨간색 기호와 맞춤은 밀도에 대한 것입니다. 밀도의 경우 세로 화살표는 2일, 5일, 6일에 세포 배양 면적이 확장되었음을 나타냅니다. 밀도는 동일한 배양 영역에 대해 계산됩니다.

이 비디오를 시청한 후에는 작은 핀으로 미세유체 채널의 누출 없는 측벽을 구축하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이 기술을 숙달하면 제대로 수행하면 일주일 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 각 프로토콜 단계를 신중하고 철저하게 수행하는 것이 중요합니다.

강산으로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으므로 항상 적절한 양의 중화제를 준비하는 것과 같은 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오. 이러한 절차에 따라 더 복잡한 세포 배양을 확립하기 위해 액체가 있는 다른 세포를 도입할 수 있습니다.