Name: 생물 의학 마이크로 대 한 굴절 인덱스 일치 장치 제조 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-10T14:45:00.000+00:00
Duration: 9 min 54 s
Description: 배우세요 굴절률 일치 마이크로유체 장치 제조 방법을 통해 현미경 영상 품질을 향상시키는 기술을 익히세요. MY133-V2000과 아크릴 홀더를 활용하여 저점착성 재료의 밀봉 문제를 해결하고 정량적 측정 정확도를 높입니다.

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이 작품와 함께에서 자금 뿐만 아니라 연구를 위한 부통령의 사무실 부여 P30 CA042014 사냥꾼 암 연구소 그리고 사냥꾼 암 연구소에서 음악원 프로그램 유타 대학에 의해 지원 되었다.

1입니다. 제조입니다 부정
<ol><li>
입니다의 준비
	<ol>
<li>PDMS 실리콘 탄성 중합체의 고 경화 시의 1.8 g 18 g을 측정 합니다. 포함 하는 고무 보트를 측정으로 치료 시 약을 붓는 다.</li>
		<li>탄성 중합체와 적극적으로 1 분에 대 한 치료 시 약을 혼합 하 고 30 분 동안 진공 챔버에 넣고 혼합물.</li>
		<li>진공에서는 PDMS를 제거, 쿠키 커터를 사용 하 여 부정에 15 g (반지름 = 3.8 c m) 유지 하는 PDMS, 측면에서 실행 고 나머지 PDMS 혼합물을 커버.</li>
		<li>10 분 동안 진공 챔버에는 PDMS를 포함 하는 몰드를 넣어.</li>
		<li>포함 된 진공 약 실에서 PDMS 몰드를 제거, 치료, 그리고 커버를 알루미늄 호 일로 60 분 150 ° C로 설정 하는 뜨거운 접시에 놓습니다.</li>
		<li>부에는 거꾸로 유리 페 트리 접시 (직경에서 10 cm), 나머지 PDMS 몰드로 다른 쿠키 커터를 사용 하 여 PDMS의 패드를 만들. PDMS 부정은 완전히 치료 될 때까지 이것을 진공 챔버에 넣어.</li>
		<li>진공에서 60 분 150 ° C에서 치료 따뜻한 핫 플레이트는 PDMS와 페 트리 접시를 전송.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
입니다의 플라즈마 표면 처리
	<ol>
<li>부정에서는 PDMS를 조심 스럽게 제거는 PDMS와 쿠키 커터 아래 날카로운 면도날을 삽입 합니다.</li>
		<li>날카로운 취미 나이프를 사용 하 여 부정적인 PDMS;의 더 큰 조각에서 잘라 그것은 부정적인 방해 없이 그것의 위에 PDMS의 다른 조각에 연결할 충분 한 버퍼 영역으로 잘라 되어야 합니다.</li>
		<li>페 트리 접시에서는 PDMS를 조심 스럽게 제거 하는 부정과 치료 PDMS 아래 날카로운 면도칼 블레이드를 삽입 합니다.</li>
		<li>부정에 대 한 취미 칼은 같은 크기 조각으로 패드에서 PDMS의 조각을 잘라 잘라 사용 합니다. 그런 다음 그것에 맞게는 아닌 주위 부정 위에 놓으면 충분 한 공간이 PDMS의 새로운 조각에서 사각형 컷.</li>
		<li>(예: 유리, 석 영, 폴리스 티 렌, 또는 다른 자료에서 만든 슬라이드) 평면 기판 위에 PDMS (부정 및 사각형)의 두 조각을 넣고 청소기 무선 주파수 (RF) 플라즈마에 삽입할. 문을 닫고 진공 펌프를 사용 하 여 공기를 철수 하 여 챔버를 밀봉 합니다. 디지털 진공 압력 컨트롤러를 사용 하 여 400 mTorr의 압력까지 공기를 주입. 참고: 경우 플라즈마 청소를 위해 사용 하는 기판 사용 되지 않은 플라스마에 청소기, 넣을 플라즈마 청소기 자체로 60 s 이전에 대 한 부정, 아크릴 기본 레이어 기판에 집착 하는 것을 방지 하기 위해 치료를.</li>
		<li>RF 설정을 높음, 그리고 핑크 공기 플라즈마 보기 창에 나타납니다. 플라즈마 치료 30에 대 한 PDMS의 두 가지 s, 다음 RF 설정 해제. 공기를 천천히 챔버 사나운 기류는 챔버의 내용을 방해 하는 것을 방지 하기 위해 다시 입력을 허용 합니다.</li>
		<li>플라스마에서 청소기는 PDMS를 제거 하 고는 벤치탑에 배치. 다음, 신중 하 게 네거티브 위에 PDMS 사각형을 반전 하 고 집게의 쌍을 함께 눌러. 서로에 대 한 PDMS의 두 가지 수 있도록 10 분 휴식 하자.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
음수 입니다의 Fluorosilane 표면 처리
	<ol>
<li>사용 2 넣어 dropper 방울 trichloro (1 시간, 1 시간, 2 시간, 2 시간-퍼플-octyl) 실 란 (PFOTS)는 작은 보트의 무게 그리고 유리 진공 챔버에 삽입.</li>
		<li>(그래야 아닌 부정적인 얼굴 위쪽으로) 알루미늄 호 일의 조각에 PDMS를 반전 하 고 유리 진공 챔버에 넣어. 그런 다음 24 시간 지속적으로 챔버 철수.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2입니다. MY133 아닌의 제조
<ol><li>
MY133-V2000 아닌 구조를 형성
	<ol>
<li>MY133-V2000의 400 µ L로 부정적인 PDMS를 채우십시오. 참고: 부정 해야 될 약간 overfilled.</li>
		<li>2 h 모든 거품을 제거 하는 진공 챔버에 부정적인 MY133 V2000 가득 PDMS 놓습니다.</li>
		<li>MY133-V2000 진공에서 제거 하 고 천천히 약간 overfilled 네거티브 MY133 V2000의 평면 서피스를 생성 하 고 산소는 중 합을 억제 하지 않도록 상단에 대 한 유리 슬라이드를 누릅니다. 참고: PDMS, 채널 표면에 것 이다 부분적으로 억제 중 합, 나중 단계에서 결합을 사용 합니다. 유리 슬라이드는 석 영, 치료 장치의 어떤 황 변 방지 하는 데 도움이에 비해 약간 감소 UV 투명도 (35%).</li>
		<li>MY133-V2000 400 W UV 오븐에 넣고 300 최대 강도의 50%를 UV 방사선을 설정 MY133 V2000 아닌 치료 s. 참고: 장치를 치료 하는 데 사용 하는 피크 파장은 약 375 nm 대역폭을 약 25 nm. 권력의 약 4500 mJ/cm2 아닌, 치료는 치료는 제조업체에서 권장 하는 파워 최소 두 번 보다 약간 더 사용 되었다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
아크릴 홀더를 구축
	<ol>
<li>벡터 드로잉 소프트웨어를 사용 하 여 아크릴 기본 레이어를 그립니다. 기본 레이어 이며 사각형은 1.5 m m 두께, 75 m m, 25 m m 폭 25 m m x 11 m m을 측정 하는 가운데 사각형 다는 것을 확인 하십시오.</li>
		<li>벡터 드로잉 소프트웨어를 사용 하 여 아크릴 중간 레이어를 그립니다. 중간 계층은 중심된 광장 (5 x 5 mm)과 사각형 (1.5 m m 두께, 75 m m 길고 25 m m 폭) 및 2 개의 원형 (직경 3 m m의 둘 다) 15 m m으로 구분 된 다는 것을 확인 하십시오.</li>
		<li>벡터 드로잉 소프트웨어를 사용 하 여 아크릴 가기 레이어를 그립니다. 꼭대기 층은 중심된 광장 (5 x 5 mm)과 사각형 (두께 3 m m, 30mm 길고 25 m m 폭) 및 2 개의 원형 (직경 3 m m의 둘 다) 15 m m으로 구분 된 다는 것을 확인 하십시오.</li>
		<li>레이저 커터와 벡터 드로잉 소프트웨어에서 만든 장치 디자인을 잘라. 100% 전력 및 30% 속도의 샘플 설정을 사용 합니다. 아크릴은 잘라 확인을 두 번 프로그램을 실행 합니다.</li>
		<li>아크릴 가기 레이어의 크기 M5 0.80 m m 탭핑 공구를 사용 하 여 구멍을 누릅니다.</li>
		<li>모든 잔여 표시 나 화상을 제거 하는 아세톤과 아크릴 조각을 닦아냅니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
아크릴 홀더에서 MY133-V2000의 결합
	<ol>
<li>접착제, cyanoacrylate 슈퍼 접착제 등을 사용 하 여 유리 기판에 아크릴의 기본 레이어를 연결 합니다. 아크릴의 가장자리에 두 개의 작은 방울을 배치 하 고 일회용 도구를 사용 하 여 접착제를 균일 하 게 확산. 아크릴에 유리 기판 놓고 접착제 유리의 무게를 사용 하 여 제자리에 건조를 허용 합니다.</li>
		<li>코트의 PDMS 긍정적인 변위 피 펫;를 사용 하 여 100 µ L로 노출된 유리 다음, 진공 스핀 coater에 기본 레이어를 삽입 하 고 두꺼운 고르게 PDMS 영화 약 10 µ m와 유리 코트를 2 분 동안 1500 rpm으로 설정.</li>
		<li>Spin coater에서 기본 레이어를 제거 하 고 신중 하 게 닦아 어떤 초과 PDMS 아세톤 및 종이 수건으로 아크릴 코팅. 수 uncured PDMS를 방해 하지 않도록 주의 하십시오.</li>
		<li>치료는 PDMS 2 h 65 ° C에서 오븐에서 PDMS와 기본 레이어를 구워.</li>
		<li>유리 슬라이드 위에 PDMS의 1 mL를 플라스틱 그리고, 다음, 다른 유리 슬라이드를 사용 하 여 균등 하 게 양쪽 밖으로 진흙을 시작할 때까지 PDMS를 확산. 10 분 동안 150 ° C에서 뜨거운 접시에 이것을 치료.</li>
		<li>치료 PDMS MY133 V2000 장치로 동일한 크기와 사각형으로 잘라내어, 아크릴의 중간 레이어를 사용 하 여 금형으로, 저수지에 대 한 구멍을 펀치 그리고 잘라 PDMS 가스 켓을 PDMS에 투시 창 사각형.</li>
		<li>MY133-V2000, 채널 측을, 동일 하거나 유사한 평면 기판 단계 1.2.5에서에서는 PDMS 플라즈마 치료에 대 한 사용에 놓습니다. 청소기 MY133 V2000 채널 O2 플라즈마에 함께 치료 PDMS 기판 포함 된 아크릴 기본 레이어를 놓습니다. 높은 수준의 200 mTorr와 RF 진공 압력 설정 및 표면 치료 30 채널 및 유리 기판 s.</li>
		<li>집게를 사용 하 여, 즉시 장소 MY133 V2000 채널 기본 레이어 아크릴의 직사각형 컷아웃에 사이드 다운 MY133 V2000 연락처는 PDMS는.</li>
		<li>장치에서 저수지와 개 스에 구멍을 일렬로 MY133 V2000 장치 위에 PDMS 가스 켓을 놓습니다.</li>
		<li>장소는 벤치 위에 제기 플랫폼에 미완성된 장치 장치 어셈블리에 대 한 클램핑 표면 제공.</li>
		<li>3 mL 주사기를 사용 하 여 아크릴 시멘트의 압축을 풉니다. 얇은 코팅을 제공 하는 기본 레이어 위에 충분 한 아크릴 시멘트를 배포 합니다. 최대한도 및 채널에 소재 침투 못하게 코트를 확인 합니다.</li>
		<li>기본 레이어 아크릴 위에 중간 레이어 아크릴 조각을 놓습니다. 구멍 MY133 V2000 채널의 저수지와 일렬로 다는 것을 확인 하십시오.</li>
		<li>3 작은 클램프를 사용 하 여 기본 레이어를 보유 하 고 중간 계층으로 2 분 동안 아크릴 시멘트에 대 한 가능한 밀접 하 게 함께 견고 하 게, 함께 아크릴 조각 본드. 저수지 MY133 V2000 장치 아래 갇혀에서 공기를 방지 하기 위해이 단계 동안 방해 하지는 확인 하십시오.</li>
		<li>장치에서 압력을 제거 하 고 아크릴 시멘트 아크릴의 상위 층으로 예상된 접촉의 장소에서 중간 계층에 배치.</li>
		<li>아크릴, 구멍, 저수지와 기능과 정렬 됩니다 확보의 중간 레이어 조각에 아크릴의 상위 레이어를 배치 고 나머지 2 분 동안 벤치에 아크릴 시멘트 건조 하는 동안.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 테스트 및 MY133 V2000 장치 사용
<ol><li>
누출 시험
	<ol>
<li>접착 및 흐름에 대 한 테스트를 저수지 구멍의 하나로 음식 염료의 이온된 수 10 µ L을 추가 하 여 MY133 V2000 장치를 테스트 합니다.</li>
		<li>저수지에 (1/8에 외부 직경) 튜브를 삽입 하 고 진공 함정에 다른 쪽 끝을 연결 합니다. 풀 염료에 진공 또는 성공적인 장치 생성을 위해 채널을 통해 물을 켭니다.</li>
		<li>채널 또는 저수지에서 아무 누출 확인을 현미경으로 확인 하 고 에탄올, 저수지를 채울 에탄올 10 분 동안 실내 온도에 앉아 허용. 그런 다음, 염료 또는 채널에서 물 청소 하는 진공을 사용 하 여 통해 에탄올을 당겨.</li>
		<li>채널 에탄올 스프레이 살 균 폴리스 티 렌 접시에 넣어. Parafilm으로 단단히 포장 하 고 필요할 때까지 무 균 환경에서 그것을 저장. 참고:이 시점에서, 장치 처리 되어야 합니다 aseptically 오염을 방지 하기 위하여. 때 장치를 사용할 준비가 되어 있는, 컨테이너의 외부 한다 살 균 되어야 에탄올을 사용 하 고 biosafety 캐비닛 컨테이너를 열고 이전에 가져온.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
MY133-V2000 장치에 도금 MCF7 셀
	<ol>
<li>MCF7 셀 Dulbecco의 최소 필수 매체 (DMEM), 10% 태아 둔감 한 혈 청, 페니실린 스, 글루타민, 및 비 본질적인 아미노산, 셀 문화 인큐베이터에서 보충 구성 된 완전 한 미디어에서 10 cm 배양 접시에 성장 하는 5% CO2 와 37 ° C의 온도에서 20% O2 를 포함 하는 다습 한 대기권을 유지 한다 아닌에 뿌리기 전에 약 80% 합류 세포 성장.</li>
		<li>첫째, 70% 에탄올과 아닌 포함 된 폴리스 티 렌 접시 스프레이. 다음, biosafety parafilm 채널 주변 실험실 환경에서 보호를 제거 하기 전에 캐비닛에 그것을.</li>
		<li>10 µ g/mL를 Dulbecco의 인산 염 버퍼 식 염 수 (DPBS)에 그것을 diluting 하 여 인간 플라스마 파생 fibronectin 아닌 표면에 고정. 그런 다음, 채널에이 솔루션의 20 µ L를 주사 하 고 45 분 동안 20 ° C에서 품 어.</li>
		<li>채널, 셀 문화 미디어의 주입 20 µ L에 의해 채널에서 fibronectin 솔루션을 세척 하 고 10 분 동안 20 ° C에서 알을 품을 수 있도록.</li>
		<li>DPBS의 10 mL로 세포 세척 하 고 1x trypsin의 1 mL을 추가 하 여 셀을 trypsinize. 완전 한 미디어의 7 분 중화 9 mL와 트립 신에 대 한 37 ° C에서 세포를 품 어.</li>
		<li>채널에는 셀의 20 µ L를 주사 하 고 영상 전에 기판에 첨부 파일을 허용 하도록 45-120 분 동안 37 ° C에서 그들을 품 어.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

저자는 공개 없다.

MY133-V2000 PDMS 등 전통적인 소프트 리소 그래피 제조 재료 대신 사용할 수 있습니다. 이전 작업은 높은 인덱스의 굴절, PDMS, 같은 재료 제조 재료와 채널 내부의 용액 사이의 일치 하지 않는 인덱스의 굴절으로 인해 채널 벽 근처 중요 한 유물을 소개 보이고 있다 13. MY133-V2000 미세 장치 생명 의학 어플리케이션에 일반적으로 사용 되는 수성 솔루션의 굴절률을 일치 수 있습니다. 뚜렷한 이점을 전통적인 미세 제조 자료 제공 고급 현미경 검사 법 기술로 마이크로 결합할 때 이미징 아티팩트 줄어듭니다. 미세 채널에서 유물 감소 신호를 아닌 구조13에 가까운 근접에서에서 더 정확 하 게 측정할 수를이 시스템 활성화 형광 양적 위상 현미경 검사 법 (그림 3)에 의해 가능 했다.
플 루 오 르 폴리머로 MY133 V2000...

미세 기술 개발은 다양 한 미세한 규모 흐름1,2의 독특한 물리를 활용 하 여 새로운 생물 의학 기술 활성화 하 고 있다. 이 셀 강성3, 표면 마커4및 성장5를 포함 하 여 임상 관련 생체 계량 미세 플랫폼에 내장 된 진단 기술을 포함 합니다. 단일 셀을 조작 하 여 미세 장치 또한 종은6의 지표로 서 예 biomarker이 측정 하기 위해 사용할 수 있습니다. 미세 현미경으로 응용 프로그램을 결합 하는 기능 추가 다중 바이오 마커를 동시에 측정 하는 장치에 대 한 함으로써 이러한 플랫폼의 유틸리티 증가7.
QPM 빛 통과 하 고 투명 한 샘플 내부 물질과 상호 작용 하는 위상 변화를 측정 하는 현미경 검사 법 기술입니다. 개별 셀의 질량 QPM 측정, 굴절률 및 바이오 매스 밀도8,9사이 알려진된 관계를 사용 하 여 계산할 수 있습니다. 이전 작업 QPM는 세포 성장10,11 및 셀 기계적 성질을 통해 장애 강도12와 같은 임상적으로 관련 된 매개 변수를 측정 능력을 보이고 있다. 마이크로와 결합 하면, QPM 잠재적으로는 매우 통제 된 환경에서 에 체 외에서세포 동작 측정에 사용할 수 있습니다. 마이크로 QPM 결합에 직면 하는 주요 과제 중 하나입니다 대부분 고분자 미세 채널을 통해 소프트 리소 그래피13을 생성 하는 데 사용의 높은 굴절률.
다양 한 현미경 검사 법 기술로 마이크로의 조합에 직면 하는 중요 한 도전 물14,15의 굴절률에 상대적인 장치 물자의 굴절률 사이 불일치 이다. 이 문제를 해결 하는 방법은 CYTOP16 등 MY133 V200013낮은 굴절률 폴리머 사용입니다. 후자는 불 자외선 (UV)-물과 유사한 굴절률을 치료할 수 있는 아크릴 폴리머 (n = 1.33) 소프트 리소 그래피 기술, 많은 설립된 미세에 매끄러운 통합에 대 한 허용과 호환 이며 장치 제작 워크플로입니다. 이 MY133 V2000 미세 장치 제조에 적합 하지 않은 만들지만 또한 QPM 및 다른 현미경 접근 식민지와는 단일 셀에 셀 동작 측정을 쉽게 결합 될 수 있습니다. MY133-V2000 단계 빛 통과 물 MY133 인터페이스도 작은 경우, 위상 변화를 생산 하 여 풀기 때문 아티팩트를 제거 합니다.
굴절률의 불일치를 제거, MY133-V2000, 같은 플 루 오 르 폴리머에서 조작 장치와 관련 한 주요 도전 유리 또는 PDMS 등 다른 재료를 낮은 준수는. 현재 작업 소프트 리소 그래피를 사용 하 여 MY133 V2000 미세 소자의 제조를 보여 줍니다. 둘 다 채널과 PDMS의 표면 처리를 O2 플라즈마를 사용 하 여 기판 사용자 정의 조작 아크릴 홀더 결합 장치 된 채널을 만드는 기판에 준수 보장 합니다. 이 장치는 세포 배양 및 QPM 진단에 임상 관련성 있는 둘 다 라이브 세포의 성장과 셀 바이오 매스의 세포내 수송을 측정 하기 위한 중요 한 응용 프로그램은 채널에 세포의 질량 측정에 적합 의학 및 약 발견입니다.

<table><tbody><tr><td>MY133-V2000</td><td>MY 폴리머</td><td>MY133-V2000</td><td></td></tr><tr><td>Sylgard 184</td><td>Ellsworth 접착제</td><td>184 SIL ELAST KIT 0.5KG</td><td></td></tr><tr><td>Fisher Premium 현미경 슬라이드</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-544-4.118</td><td></td></tr><tr><td>"(3.0mm) x 12" x 12" 아크릴 시트</td><td>United States Plastic Corp</td><td>44290.060</td><td></td></tr><tr><td>"(1.5mm) x 12" x 12" 아크릴 시트</td><td>United States Plastic Corp</td><td>44200</td><td></td></tr><tr><td>SCIGRIP 3 Very Fast Set 아크릴 시멘트</td><td>United States Plastic Corp</td><td>45735</td><td></td></tr><tr><td>표준 알루미늄 호일(.6mm 두께)</td><td>VWR</td><td>89107-726</td><td></td></tr><tr><td>Kim Wipes</td><td>Fisher Scientific</td><td>06-666</td><td></td></tr><tr><td>Insta-Cure+ Super Glue</td><td>Bob Smith Industries</td><td>BSI-109</td><td></td></tr><tr><td>1/8" PVC 튜빙</td><td>McMaster Carr</td><td>5231K55</td><td></td></tr><tr><td>McCormick 식용 색소</td><td>대상</td><td>13353207</td><td></td></tr><tr><td>X-Acto #1 정밀 나이프</td><td>X-Acto</td><td>X3201</td><td></td></tr><tr><td>X-Acto #18 중량급 목재 끌 블레이드</td><td>X-Acto</td><td>X218</td><td></td></tr><tr><td>VWR 면도날</td><td>VWR</td><td>55411-055</td><td></td></tr><tr><td>표면 처리 세포 배양 접시</td><td>Fisher Scientific</td><td>FBO12922</td><td></td></tr><tr><td>피브로넥틴 인간 플라즈마</td><td>Sigma-Aldritch</td><td>F0895-1MG</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA 10x</td><td>Fisher Scientific</td><td>15-400-054</td><td></td></tr><tr><td>Corning Dulbecco's Phosphate Buffered Saline</td><td>Fisher Scientific</td><td>MT21030CM</td><td></td></tr><tr><td>Gibco Penicillin-Streptomycin</td><td>Fisher Scientific</td><td>15-140-148</td><td></td></tr><tr><td>HyClone 비필수 아미노산 100x</td><td>Fisher Scientific</td><td>SH3023801</td><td></td></tr><tr><td>소 태아 혈청</td><td>Omega Scientific</td><td>FB-12</td><td></td></tr><tr><td>Corning DMEM with L-glutamine and glucose</td><td>Fisher Scientific</td><td>MT10013CV</td><td></td></tr><tr><td>Trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl)silane</td><td>Sigma-Aldritch</td><td>448931</td><td>물과 격렬하게 반응</td></tr><tr><td>에탄올, 200 proof Decon Labs</td><td>Fisher Scientific</td><td>04-355-223</td><td></td></tr><tr><td>아세톤</td><td>Fisher Scientific</td><td>A18P-4</td><td></td></tr><tr><td>Bel-Art 42025 플라스틱 데시케이터</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-06514-30</td><td></td></tr><tr><td>에필로그 퓨전 레이저 커터, 120W</td><td>에필로그 레이저</td><td>에필로그 퓨전 M2 32 레이저</td><td></td></tr><tr><td>Isotemp 교반 핫플레이트</td><td>Fisher Scientific</td><td>SP88850200</td><td></td></tr><tr><td>Ateco 14111 1.5 인치 스테인레스 스틸 커터</td><td>Ateco</td><td>14111</td><td></td></tr><tr><td>Pyrex 유리 세포 배양 접시</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-747B</td><td></td></tr><tr><td>무선 주파수 플라즈마 클리너</td><td>Harrick Plasma</td><td>PDC-32G</td><td>산소 가스</td></tr><tr><td>블랙홀 연구소 Digivac</td><td>블랙홀 연구소</td><td>모델 215</td><td></td></tr><tr><td>Intelli-Ray 자외선 오븐</td><td>Uvitron</td><td>UVO338</td><td></td></tr><tr><td>소형 스핀 코터</td><td>MTI Corporation</td><td>VTC-100A</td><td></td></tr><tr><td>Fisher 브랜드 Isotemp 오븐</td><td>Fisher Scientific</td><td>15-103-0510</td><td>강제 공기 대류</td></tr><tr><td>Gilson 용적식 피펫 P1000</td><td>Fisher Scientific</td><td>FD10006G</td><td></td></tr><tr><td>HeraCell VIOS 160i</td><td>Fisher Scientific</td><td>13 998 212PM</td><td></td></tr></tbody></table>

생물 의학 마이크로 대 한 굴절 인덱스 일치 장치 제조

Fabrication of Refractive-index-matched Devices for Biomedical Microfluidics

미세 소자의 사용 생물 의학 응용 프로그램에 대 한 정의 도구로 떠오르고 있다. 현대 현미경 검사 법 기술로 결합 될 때이 장치 동시 보완 측정 수 있는 강력한 플랫폼의 일부로 구현할 수 있습니다. 이러한 두 가지 기술 조합 하 여 만든 기본 도전 미세 소자를 전통적으로 사용 되는 재료와 일반적으로 의학에서 사용 되는 수성 솔루션 사이의 굴절률의 불일치 이다. 이 불일치는 채널 또는 장치 가장자리 근처 광 아티팩트를 만들 수 있습니다. 하나의 솔루션은 MY133-V2000 그 굴절률은 물 비슷합니다 같은 플 루 오 르 폴리머를 사용 하 여 장치를 조작 하는 데 사용 하는 재료의 굴절률을 줄이기 위해 (n = 1.33). 여기, MY133-V2000 소프트 리소 그래피 기술을 사용 하 여 만든 미세 장치 건설 시연 되는 아크릴 홀더 함께 MY133-V2000 조작 장치 사이 접착 증가 O2 플라즈마를 사용 하 여와 입니다 (PDMS) 기판입니다. 장치 다음 24 h 일반적인 이미징 실험의 과정 세포 배양 조건을 유지 하는 장치의 기능을 설명 하기 위해 세포 배양으로 가득 그것을 배양 하 여 테스트 됩니다. 마지막으로, 양적 위상 현미경 (QPM)는 아닌 라이브 부착 셀 내의 질량 분포를 측정 하는 데 사용 됩니다. 이 이렇게, 증가 정밀, PDMS, 등 전통적인 소프트 리소 그래피 재료 대신 MY133 V2000 같은 낮은 인덱스의 굴절 폴리머에서 장치를 조작 하 여 사용 설명 했다. 전반적으로, 미세 장치 조작에 대 한이 방법은 광학 아티팩트를 줄이고 측정 정밀도 증가 하기 위하여 기존의 소프트 리소 그래피 워크플로로 쉽게 통합 될 수 있습니다.

이 프로토콜 MY133-V2000, 물의 일치 하는 낮은 굴절률을 가진 플 루 오 르 폴리머의 제조를 설명 합니다. 이 프로토콜의 주요 특징은 플 루 오 르 폴리머의 특성은 산소 플라즈마를 사용 하 여 고 채널을 봉인 하는 데 필요한 여분의 기계적인 힘을 제공 하는 아크릴 홀더 내에서 장치를 조작 하 여 접착의 부족을 극복 하는 방법 PDMS 기판 (그림 1)에 대 한 최종 장치의 낮은 굴절률 거시적인 규모 (그림 2)에 명확 하 게 표시 됩니다. 이 자료에서 만든 채널의 가장자리 명확 하 게 공기 (그림 2A)에서 볼 수 있습니다 하지만 물 (그림 2B) 굴절률에 가까운와 일치 하는 경우를 구별 하...

이 프로토콜의 MY133-V2000 아닌 구조와 용액 microchannels 일치 하지 않을 굴절율 때문에 자주 발생 하는 아티팩트를 제거 하기 위해 미세 소자의 제작을 설명 합니다. 이 프로토콜 캡슐화 된 장치, 화학적 그리고 기계적으로 접착을 향상을 압축 하는 아크릴 홀더를 사용 합니다.

The use of microfluidic devices has emerged as a defining tool for biomedical applications. When combined with modern microscopy techniques, these devices ...

이 방법은 채널 내부의 마이크로채널 구조와 수성 매체 간의 굴절률 일치를 가능하게 하여 현미경과 미세유체역학을 결합할 때 중요한 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 미세유체 장치를 만드는 데 일반적으로 사용되는 제조 방법과 호환된다는 것입니다. 우리 접근 방식의 또 다른 주요 장점은 접착력이 낮은 재료로 만들어진 마이크로 채널을 밀봉하는 데 사용되는 방법이며, 이는 굴절률이 좋은 폴리머에서 일반적인 문제입니다.채널을 밀봉하는 단계를 올바르게 수행하기 어려울 수 있으므로 이 방법을 시각적으로 시연하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 클램핑하는 동안 저장소가 막히지 않는 것이 중요합니다. 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 폴리디메틸실록산 또는 PDMS 네거티브를 제조하는 것으로 이 절차를 시작합니다.그런 다음 PDMS 음극을 400마이크로리터의 MY-133-V-2000으로 채웁니다. 네거티브는 약간 과도하게 채워져야 합니다. MY-133-V-2000으로 채워진 PDMS 음극을 진공 챔버에 2시간 동안 넣어 기포를 제거합니다.진공 챔버에서 MY-133-V-2000을 제거한 후 약간 과도하게 채워진 네거티브의 상단에 유리 슬라이드를 눌러 MY-133-V-2000의 평평한 표면을 만들고 산소가 중합을 억제하는 것을 방지합니다. 그런 다음 MY-133-V-2000을 400와트 UV 오븐에 삽입합니다. 마이크로 채널을 경화시키기 위해 300 초 동안 UV 방사선을 최대 강도의 50 %로 설정하십시오.이는 제곱센티미터당 약 4.5줄의 출력으로, 제조업체에서 권장하는 최소 경화력의 약 두 배입니다. 텍스트 프로토콜에 설명 된대로 아크릴을 자른 후 아크릴 가장자리에 두 개의 작은 방울을 떨어 뜨린 다음 일회용 도구를 사용하여 접착제를 고르게 펴십시오. 유리 기판을 아크릴 위에 놓고 유리의 무게를 사용하여 접착제를 건조시켜 제자리에 고정합니다.용적식 피펫을 사용하여 노출된 유리에 100마이크로리터의 PDMS를 코팅합니다. 그런 다음 베이스 레이어를 진공 스핀 코터에 삽입하여 1500RPM의 속도로 2분 동안 약 10마이크로미터 두께의 PDMS 필름으로 유리를 균일하게 코팅합니다. 스핀 코팅기에서 베이스 레이어를 제거하고 아크릴을 아세톤과 종이 타월로 코팅한 여분의 PDMS를 조심스럽게 닦아냅니다.경화되지 않은 PDMS를 방해하지 않도록 주의하십시오. 이제 PDMS가 포함된 베이스 레이어를 섭씨 65도의 오븐에서 2시간 동안 굽고 PDMS를 경화시킵니다. PDMS 1ml를 유리 슬라이드에 피펫팅한 다음 다른 유리 슬라이드를 사용하여 측면에서 흘러나오기 시작할 때까지 PDMS를 고르게 펴 놓습니다.이것을 섭씨 150도의 핫 플레이트에서 10분 동안 경화시킵니다. 경화된 PDMS를 MY-133-V-2000 장치와 동일한 치수의 직사각형으로 자릅니다. 그런 다음 아크릴의 중간층을 주형으로 사용하여 저장소의 구멍을 뚫고 PDMS에서 정사각형 보기 창을 잘라 PDMS 개스킷을 만듭니다.이제 UV 오븐에서 경화된 MY-133-V-2000을 제거하고 네거티브에서 채널을 제거한 다음 채널 면이 위를 향하도록 하여 평평한 기판에 놓습니다. 65도 오븐에서 경화된 PDMS가 들어 있는 베이스 레이어를 제거하고 기판 위에 놓습니다. 그런 다음 MY-133-V-2000 채널과 기본 층이 모두 있는 기판을 산소 플라즈마 클리너에 넣습니다.진공 압력을 200밀리토르로 설정하고 무선 주파수 레벨을 높음으로 설정합니다. 30초 동안 채널과 유리 기판의 표면 처리를 진행합니다. 플라즈마 클리너가 켜져 있을 때 산소 플라즈마가 파란색으로 빛나야 합니다.30초 후 플라즈마 클리너에서 마이크로 채널과 기본 레이어를 모두 제거합니다. 집게를 사용하여 MY-133-V-2000 채널 면이 PDMS와 접촉하도록 기본 레이어 아크릴의 직사각형 컷아웃에 즉시 놓습니다. 이제 PDMS 개스킷을 MY-133-V-2000 장치 위에 놓고 개스킷의 구멍을 장치의 저장소와 정렬합니다.PDMS는 MY-133-V-2000보다 탄성이 뛰어나 더 많이 압축할 수 있기 때문에 이 PDMS 개스킷의 사용은 매우 중요합니다. 이를 통해 유리를 깨지 않고 아크릴에서 마이크로 채널로 힘을 전달할 수 있습니다. 이 시점에서 미완성 장치를 벤치 위의 돌출된 플랫폼에 놓아 장치 조립을 위한 클램핑 표면을 제공합니다.그런 다음 주사기를 사용하여 아크릴 시멘트 3ml를 추출합니다. 얇은 코팅을 제공하기 위해 기본 레이어 위에 충분한 아크릴 시멘트를 분포시킵니다. 코트를 가능한 한 균일하게 만들고 재료가 채널로 스며들지 않도록 하십시오.이제 기본 레이어 아크릴 위에 중간 레이어 아크릴 조각을 놓습니다. 구멍이 MY-133-V-2000 채널의 저장소와 정렬되어 있는지 확인하십시오. 중간 층을 기본 층에 가능한 한 단단히 고정하고 시멘트가 굳어 아크릴 조각을 함께 결합하는 동안 2 분 동안 유지합니다.MY-133-V-2000 장치 아래에 공기가 갇히는 것을 방지하기 위해 이 단계에서 저장소가 막히지 않았는지 확인하십시오. MY-133-V-2000과 기판 사이에 갇힌 공기는 저장소가 막히면 갇힌 상태로 유지됩니다. 이로 인해 완성 된 장치에 누출이 발생합니다.따라서 이 단계에서 구멍이 막히지 않는 것이 중요합니다. 시멘트가 굳은 후 장치에서 압력을 제거하십시오. 아크릴의 최상층과 접촉할 것으로 예상되는 위치의 중간층에 아크릴 시멘트를 놓습니다.이제 아크릴의 최상층을 아크릴의 중간층 조각에 놓고 구멍이 저장소와 정렬되도록 합니다. 아크릴 시멘트가 마르는 동안 2분 동안 벤치에 놓아둡니다. MY-133-V-2000 장치를 10마이크로리터의 식품 염료 또는 탈이온수를 저장소 구멍 중 하나에 추가하여 접착력과 흐름을 테스트합니다.반대쪽 저장소에 튜브를 삽입하고 다른 쪽 끝을 진공 트랩에 연결합니다. 진공 청소기를 켜서 채널을 통해 염료나 물을 끌어당겨 성공적인 장치가 만들어졌는지 확인합니다. 현미경으로 확인하여 채널이나 저장소에 누출이 없는지 확인하십시오.진공 청소기를 사용하여 두 저장소에서 염료를 제거합니다. 그런 다음 저장통을 에탄올로 헹굽니다. 하나의 저장소에 에탄올을 놓습니다.진공 청소기를 사용하여 에탄올을 당겨 당깁니다. 에탄올을 실온에서 10분 동안 그대로 두십시오. 채널에 에탄올을 철저히 뿌리고 멸균 폴리스티렌 접시에 넣으십시오.파라필름으로 단단히 싸서 필요할 때까지 보관하십시오. 여기에 표시된 히트 맵은 마이크로채널에서 FOD 부착 MCF-7 세포의 질량을 나타냅니다. 마이크로 채널의 벽 근처에서 볼 수 있는 인공물은 거의 없습니다.이 측정에서 단일 aderent MCF-7 셀이 벽 옆의 마이크로 채널 가장자리에서 볼 수 있습니다. 벽 근처에 아티팩트가 없기 때문에 세포가 채널 벽에 매우 근접한 경우에도 정확한 정량적 측정을 얻을 수 있습니다. 이 마지막 그림은 마이크로채널 벽 근처에 앉아 있는 한 쌍의 MCF-7 셀을 보여줍니다.각 픽셀에서 이러한 세포의 질량은 정량적 위상 현미경을 사용하여 정확하게 측정할 수 있습니다. 이 프로토콜을 따르는 동안 아크릴 시멘트가 건조되는 동안 장치를 클램핑할 때 저장소를 막지 않는 것이 중요합니다. 구멍을 막으면 MY-133-V-2000과 기판 사이에 공기가 갇히게 됩니다.이로 인해 흐름 중에 채널에서 누출이 발생합니다. microfluidic 장치를 위한 제작 물자로 MY-133-V-2000의 사용은 매우 microchannel 벽 근처의 인공물을 감소시킴으로써 전통적인 물자에 명백한 이점을 제공합니다. 이를 통해 마이크로채널 구조에 매우 근접한 곳에서 정량적 측정을 수행할 수 있습니다.이 프로토콜로 만든 장치는 일반적으로 사용되는 모든 현미경 기술과 호환됩니다. 이 프로토콜은 세포 병리학을 기반으로 하므로 세포 거동 연구를 위한 세포 분류기 또는 기울기 생성기와 같은 다른 고급 미세유체 기술과 호환됩니다. 전반적으로 이 기술은 현미경을 기반으로 하는 생체 의학 미세유체 분석을 위한 새로운 도구로 연구원을 무장시킵니다.마이크로 채널에서 정량적 측정에 부여되는 추가 정밀도는 약물 발견 및 단일 세포 분석을 포함한 많은 분야에서 중요한 응용 분야를 가지고 있습니다.

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연구

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

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배우세요 굴절률 일치 마이크로유체 장치 제조 방법을 통해 현미경 영상 품질을 향상시키는 기술을 익히세요. MY133-V2000과 아크릴 홀더를 활용하여 저점착성 재료의 밀봉 문제를 해결하고 정량적 측정 정확도를 높입니다.

생물 의학 마이크로 대 한 굴절 인덱스 일치 장치 제조

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