We detail een werkwijze driedimensionale papieren microfluïdische inrichtingen te vervaardigen voor gebruik bij de ontwikkeling van immunoassays. Onze benadering inrichtingsamenstel is een type van gelaagde, additive manufacturing. We tonen een sandwich immunoassay representatieve resultaten voor deze soorten papier gebaseerde apparaten verschaffen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Fabricage van Driedimensionale Paper-based microfluïdische apparaten voor een immunoassay
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Paper wieken vloeistoffen autonoom als gevolg van capillaire werking. Door patroonvorming papier met hydrofobe barrières, kan het vervoer van vloeistoffen worden gecontroleerd en gericht op een laag papier. Bovendien stapelen meerdere lagen patroonpapier creëert geavanceerde driedimensionale microfluïdische netwerken die de ontwikkeling van analytische en bio-analytische assays kunnen ondersteunen. Papieren microfluïdische inrichtingen zijn goedkoop, draagbaar, eenvoudig te gebruiken en vereisen geen externe apparatuur te bedienen. Als gevolg daarvan houden ze een grote belofte als een platform voor point-of-care diagnostiek. Om het nut en analytische prestaties papieren apparaten goed te kunnen beoordelen, moeten geschikte werkwijzen worden uitgebreid zodat hun vervaardiging reproduceerbaar en op een schaal die geschikt is voor laboratorium instellingen is. In dit manuscript, een werkwijze voor fabriceren van een algemene inrichting architectuur die kan worden gebruikt voor papieren immunoassays beschreven. We maken gebruik van een vorm van additief manufacturing (meerlaagse laminering) apparaten die meerdere lagen patroonpapier en gevormd kleefmiddel omvatten bereiden. Naast het aantonen van het juiste gebruik van de drie-dimensionale papieren microfluïdische apparaten met een immunoassay voor humaan choriongonadotrofine (hCG), worden fouten in het productieproces dat kan resulteren in fouten inrichting besproken. Wij verwachten dat deze benadering van productie papieren apparaten brede toepasbaarheid bij de ontwikkeling van analytische toepassingen specifiek ontworpen voor beperkte hulpbronnen instellingen vinden.
Inleiding
Papier is op grote schaal verkrijgbaar in een reeks van formuleringen of rangen, kunnen worden gefunctionaliseerd om af te stemmen zijn eigenschappen, en kan vloeistoffen autonoom transporteren door capillaire werking of opzuigen. Als het papier is gevormd met een hydrofobe stof (bijvoorbeeld fotoresist 1 of was 2), het opzuigen van vloeistoffen kan worden ruimtelijk geregeld binnen een laag papier. Bijvoorbeeld kan een aangebrachte waterige monster gericht in verschillende zones te reageren met chemische en biochemische reagentia opgeslagen in het papier. Deze papieren microfluïdische inrichtingen is aan....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. Bereiding van Papieren microfluïdische apparaat Lagen
- Bereid je patronen voor lagen papier, nylon, en lijm met behulp van een grafisch ontwerp software programma. 6 Elke laag kan een ander patroon hebben.
OPMERKING: Het patroon kunnen uitlijngaten die niet nodig zijn voor een functionele papieren immunoassay, maar helpen bij de reproduceerbare productie van driedimensionale apparaten. Plaatsing van deze gaten zal verschillen als apparaten afzonderlijk worden geassembleerd, in banden, of als volledige vellen. Het programma wordt gebruikt om patronen te ontwerpen kunnen variëren, afhankelijk van de keuze van patronen technie....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Verkrijgen reproduceerbare assay prestaties in driedimensionale papieren microfluïdische inrichtingen gebaseerd op een vervaardigingswerkwijze die consistent is tussen apparaten. Op weg naar dit doel te bereiken, hebben we een aantal van de productieprocessen en materiële overwegingen geïdentificeerd, en bespreek ze hier in het kader van het aantonen van een op papier gebaseerde immunoassay. We maken gebruik van een wax printmethode aan hydrofobe belemmeringen op papier gebaseerde microf.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Het identificeren van een reproduceerbare productie-strategie is een essentieel onderdeel van de ontwikkeling van testsystemen. 22 We gebruiken een sequentiële, laag voor laag benadering driedimensionale papieren microfluïdische inrichtingen te vervaardigen. In tegenstelling tot die werkwijzen die vouwen of origami technieken meerlagige apparaten van een vel papier 23 produceren toepassen, 24 additive manufacturing biedt een aantal voorde.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
Dit werk werd ondersteund door Tufts University en door een royale gift van Dr. James Kanagy. Dit materiaal is gebaseerd op werk dat wordt ondersteund door het National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program onder subsidienummer (DGE-1325256) dat werd toegekend aan S.C.F. D.J.W. werd ondersteund door een U.S. Department of Education GAANN-beurs. We danken Dr. Jeremy Schonhorn (JanaCare), Dr. Jason Rolland (Carbon3D) en Rachel Deraney (Brown University) voor hun hulp bij het ontwikkelen van het ontwerp van de driedimensionale papiergebaseerde microfluïdische apparaat en immunoassay.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Illustrator CC | Adobe | om patronen te ontwerpen voor lagen papier en kleefstof | |
| Xerox ColorQube 8580 printer | Amazon | B00R92C9DI | om waspatronen op lagen papier en Nylon af te drukken |
| Isotemp General Purpose Heating and Drying Oven | Fisher Scientific | 15-103-0509 | om was in papier te smelten |
| Artograph LightTracer | Amazon | B000KNHRH6 | om te helpen bij het uitlijnen van lagen |
| Apache AL13P laminator | Amazon | B00AXHSZU2 | om lagen met elkaar te lamineren |
| Graphtec CE6000 Cutting Plotter | Graphtec America | CE6000-40 | om kleeffilms te patroneren |
| Swingline papiersnijder | Amazon | B0006VNY4C | om papier of apparaten te snijden |
| Epson Perfection V500 fotoscanner | Amazon | B000VG4AY0 | om afbeeldingen van de uitleeslaag te scannen |
| economy plier-action hole punch | McMaster-Carr | 3488A9 | om uitlijningsgaten te verwijderen |
| Whatman chromatogrpahy papier, Grade 4 | Sigma Aldrich | WHA1004917 | |
| Fisherbrand chromatografiepapier (dik) | Fisher Scientific | 05-714-4 | om als vleklaag te fungeren |
| Immunodyne ABC (0,45 µm poriegrootte) | Pall Corporation | NBCHI3R | om als materiaal voor de opvanglaag te functioneren |
| verwijderbare/permanente kleefstof-dubbelzijdige liner | FLEXcon | DF021621 | om het afpellen te vergemakkelijken |
| permanente kleefstof-dubbelzijdige liner | FLEXcon | DF051521 | |
| wasliner | FLEXcon | FLEXMARK 80 D/F PFW LINER | om te helpen bij het patroneren van kleefstof |
| acrylplaat | McMaster-Carr | 8560K266 | om een frame te fabriceren |
| zelfklevende vellen | Fellowes | CRC52215 | om als beschermend slipje te gebruiken |
| absolute ethanol | VWR | 89125-172 | om het werkgebied te ontsmetten |
| bovine serum albumine | AMRESCO | 0332 | |
| Sekisui Diagnostics OSOM hCG Urine Controls | Fisher Scientific | 22-071-066 | om als positieve en negatieve monsters te gebruiken |
| anti-β-hCG monoklonaal antilichaam colloïdaal goudconjugaat (kloon 1) | Arista Biologicals | CGBCG-0701 | om de conjugaatlaag te behandelen |
| geiten anti-α-hCG antilichaam | Arista Biologicals | ABACG-0500 | om de opvanglaag te behandelen |
| 10X fosfaatgebufferd zoutwater | Fisher Scientific | BP3991 | |
| Oxoid mageremelkpoeder | Thermo Scientific | OXLP0031B | |
| Tween 20 | AMRESCO | M147 |
Referenties
- Martinez, A. W., Phillips, S. T., Wiley, B. J., Gupta, M., Whitesides, G. M. FLASH: A rapid method for prototyping paper-based microfluidic devices. Lab Chip. 8 (12), 2146-2150 (2008).
- Carrilho, E., Martinez, A. W., Whitesides, G. M. Understanding wax printing: a simple micropatterning process for paper-based microfluidic devices. Anal. Chem. 81 (16), 7091-7095 (....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
