Name: Microfluïdische Chips Gecontroleerde met elastomeer microklep Arrays (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-10-01T00:00:00.000+00:00
Duration: 18 min 11 s
Description: Leer de fabricage van PDMS-microklep-arrays voor microfluïdische toepassingen met precieze volumeregeling. Deze methode automatiseert vloeistofbeheer en verbetert de doorvoer in celbiologische experimenten.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Dit werk werd ondersteund door het National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering verlenen # EB003307 en door de National Science Foundation Career Award naar AF

Microfluïdische apparaat ontwerp met behulp van CorelDraw of AutoCAD Principe van PDMS microkleppen-gebaseerde apparaten: De apparaten bestaan ​​uit drie lagen: een vloeibare laag met microchambers van verschillende afmetingen, een &quot;control laag&quot; met de microkanalen nodig zijn om de vloeibare pad bedienen met microkleppen, en een midden dun membraan dat PDMS is gebonden aan de controle laag. In rust, als gevolg van de naleving en de hydrofobiciteit van PDMS, het membraan afdichtingen (reversibel) tegen zijn zetel, dus de kamers blijven geïsoleerd van elkaar zonder energie-input. Kleppen kunnen geopend worden door het toepassen van negatieve druk (bijv. huis vacuüm), dus het PDMS membraan afbuigt naar beneden en scheidt van het oppervlak dat de muur tussen de twee vloeibare kamers ondersteunt, waardoor het aansluiten van de vloeibare pad. Klep sluiting kan worden bereikt door het inschakelen van de druk instelling van vacuüm tot atmosferische druk. Vloeibare laag en controle laag patronen werden ontworpen met behulp van CorelDraw of AutoCAD-software. Maskers die deze ontwerpen werden gedrukt op hoge resolutie (8.000 tot 20.000 dpi) over transparantie films via commerciële diensten (CAD / Art diensten, Bandon, OR) (maskers niet getoond). Fabricage van silicium meesters met behulp van standaard SU-8 fotolithografie <ol><li> Standaard SU-8 fotolithografie methoden werden gebruikt om de SU-8 &quot;masters&quot; (SU-8 2050, Microchem, Newton, MA) voor de microfluïdische laag en de klepbediening laag in een cleanroom (niet getoond in deze video). Creëren </li><li> Vrij te vergemakkelijken, voorafgaand aan PDMS replicatie van de SU-8, waren meesters gesilaniseerd door blootstelling aan een damp van een fluorosilane ((tridecafluoro-1, 1,2,2,-tetrahydrooctyl)-1-trichloorsilaan (TFOCS)), in een exsiccator jar (zonder drogen pellets) bevestigd aan een vacuüm bron. De exsiccator kamer moet zich in een chemische dampkap vanwege de bijtende eigenschappen van TFOCS dampen. </li><li> Plaats een klein deel van absorberend papier handdoek in de exsiccator kamer. Voeg een druppel TFOCS om het papier handdoek en evacueren van de lucht uit de kamer. Solliciteer vacuüm voor een min en uit te schakelen. Sluit het vacuüm en laat 30 minuten voor depositie. Houd de meesters in gesloten containers voor toekomstig gebruik. </li></ol> Replica gieten van PDMS van de meesters <ol><li> De vloeibare laag en de controle laag zijn gemaakt door replica gieten van PDMS van de SU-8 masters. </li><li> Grondig te mengen PDMS pre-polymeer en cross-linker (10:01 gew. Ratio), de-bubble in een exsiccator voor 10-15 min tot bubbels. </li><li> Gesneden siliconen slang in 1-2 cm lange stukjes. Kies de juiste grootte van de slang afhankelijk van de toepassing. We maken gebruik van 1,14 mm ID leidingen hier voor eenvoudige aansluiting op 1 / 16 inch OD slang later. </li><li> Gebruik Duco ® Cement te lijmen buis op de inlaat regio&#39;s van de SU-8 meester van de controle-laag. Wees voorzichtig niet te veel lijm gebruiken, zoals de siliconen slang is gemaakt van dezelfde componenten als PDMS, en de slang zal worden ingebed in het PDMS microfluïdische apparaat, het creëren van lucht-en vloeibare strakke inlaten / uitlaten. </li><li> In ons apparaat, zijn de regio&#39;s inlaat ontworpen op de maskers van zowel de vloeibare en de controle lagen, maar silicone inhammen zijn gegoten alleen in een laag (bijvoorbeeld controle laag) van het apparaat. Voor het maken van inlaten voor de vloeibare laag, we handmatig te verwijderen of te doorboren de weinige delen van het membraan dat de inlaat regio&#39;s te dekken. Dus na uitlijning en assemblage, al microkanalen (die flow en die de kleppen controle dragen) zijn toegankelijk vanaf de bovenkant van het apparaat, zodat de onderkant is vlak, waardoor beeldvorming van het apparaat op een conventionele microscoop podium. </li><li> Giet de-borrelen PDMS op beide meesters, rond de buis in de controle-layer master. De-bubble weer in een exsiccator. Na de-bubbling is voltooid, zet in de 65 ° C oven gedurende&gt; 1 uur voor de genezing. </li><li> Verwijder genezen PDMS bedekte meesters uit de oven. </li><li> Gesneden afzonderlijke apparaten van de meesters (elke master bevat drie identieke apparaten) en afschilferen. </li><li> Te verwijderen lijm van de inlaat regio&#39;s met behulp van een naald of een pincet. </li><li> Neem de controle laag PDMS in de cleanroom. </li></ol> Dunne PDMS Membraan Manufacturing <ol><li> Zoals te zien is in het apparaat principe, de middelste laag bestaat uit een ~ 12 micrometer dik PDMS membraan. </li><li> Meng 10:01 gew. verhouding van PDMS prepolymeer / verharder mengsel met hexaan (3:1 gew. ratio) door vortexen. </li><li> Bewegen in een schone ruimte. (Een stofvrije omgeving is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat de PDMS membranen vrij zijn van gebreken; stofdeeltjes kan leiden tot membranen met gaten en / of gebrekkig gebonden aan de replica mal.) </li><li> Doe een gesilaniseerd 3 inch diameter wafer opom het vacuüm chuck van een Solitec spinner. De wafer moet gesilaniseerd (gederivatiseerd met fluorosilane) vóór PDMS draaien om het vrijkomen van PDMS van silicium oppervlakken te vergemakkelijken. De Teflon kom buitenkant van de boorkop werd ingepakt met plastic folie voor eenvoudige reiniging. </li><li> Doseer 2-3 ml van het PDMS / hexaan mengsel op de wafer met behulp van een 18-Gauge naald (voor het minimaliseren van bubbels). </li><li> Stel spin-parameters. Draaien op 7000 tpm gedurende 30 seconden, wat resulteert in een PDMS film van ~ 12 micrometer dikte. </li><li> Verwarm de wafer bij 85 ° C gedurende 4 minuten op een hete plaat van de PDMS-film te genezen. </li></ol> Multilayer PDMS apparaat bonding en montage <ol><li> Zet de controle laag en de PDMS membraan in een zuurstof plasma kamer. Zet plasma gedurende 30 sec (zuurstofdruk 30 psi, debiet 3-5 SCFH, 550W). Breng de controle laag in contact met de PDMS membraan onmiddellijk (binnen 5 minuten) na activering zuurstof. Systeemparameters, zoals zuurstof druk, debiet, en plasma-kracht en duur van de behandeling, zijn empirisch geconfigureerd volgens verschillende toepassingen. </li><li> Wacht 5 min, en verwijder de laag van de wafer, samen met het membraan. </li><li> Verwijder membranen op de inlaten gebieden, zodat zowel de controle en vloeibare lagen zijn toegankelijk vanaf de top via de slang. </li><li> Lijn de controle laag (met buizen als inhammen) met de vloeibare laag (vlakke) onder een stereoscoop. Omdat PDMS zegels op PDMS, is geen permanente hechting nodig. </li></ol> Computergestuurde openen en sluiten van de PDMS microkleppen door vacuüm of druk <ol><li> Na het apparaat uitlijning en montage, steek 1 / 16 inch OD (1 / 32 inch ID) Tygon slang in de 1,14 mm ID siliconen inhammen en sluit de inhammen aan de druk bronnen of de vloeibare reservoirs. </li><li> Voor het openen en sluiten van kleppen, worden druk bestuurd door een vacuüm lijn en een luchtdruk lijn verbonden via twee drukregelaars, die een scala aan miniatuur drie-weg magneetventielen. </li><li> De magneetventielen zijn aangesloten op National Instruments data-acquisitie hardware aangestuurd via Labview software. </li><li> Werking van het apparaat en membraan doorbuiging worden gevisualiseerd met een kleuren-CCD camera (SPOT RT, diagnostische instrumenten, Sterling Heights, MI). </li></ol> Parallel vermenging van twee verschillende kleurstoffen in verschillende gedefinieerde nanoliter volumes Tonen we de werking van een parallelle mixer die het mogelijk maakt voor het opslaan en mengen van precieze sub-nanoliter volumes van waterige oplossingen met uiteenlopende mengverhoudingen: <ol><li> De vloeibare laag bevat twee arrays van microchambers: Langs serie A, de grootte van de microchambers afneemt, vanaf de linkerkant, van 200 um x 400 urn tot 200 urn x 40 micrometer, A 10 is een 500 um x 40 micrometer kamer en is gebruikt alleen voor vloeibare verbinding in Array A, aan de rechterkant van kamer A 10 is een reeks van kamers symmetrisch steeds meer in de maten. De kamers in array B zijn zodanig ontworpen dat de toegevoegde volume van twee aangrenzende kamers in verschillende rijen altijd gelijk aan. A 0, A-en B-0r 10, B 10R ontworpen als respectievelijke controles voor oplossingen A en B zonder menging. </li><li> De controle laag heeft twee onafhankelijk gecontroleerde sets van afsluiters. Een set van afsluiters {V 1} wordt gebruikt om twee kamer arrays met hun respectieve inhammen te sluiten, terwijl een tweede set van de kleppen {V 2} wordt gebruikt om elk paar van de kamers verbinden in de twee arrays. </li><li> Vul de microchambers door het openen van klep verzameling {1} V te laten stromen van twee kleurstof oplossingen te laten arrays A en B, respectievelijk. Stroom van oplossingen kunnen worden bereikt met de hand of door een vacuüm te trekken geregeld met magneetventielen. Als er luchtbellen ontstaan ​​in de microchambers, kan er meer oplossingen worden geduwd om de belletjes te verwijderen, of als het apparaat kan worden gelaten voor een paar minuten en bellen zullen verdwijnen als gevolg van de luchtdoorlatendheid van het PDMS. </li><li> Sluit de klep verzameling {1} V aan elke kamer isoleren in beide arrays. </li><li> Open de afsluiter set {V 2}, zodat vloeistof mengen tussen aangrenzende kamers in verschillende arrays. Het mengen duurt slechts ~ 1-2 min in te vullen voor deze volumes. </li><li> Sluit {V 2} om de vloeistof terug te duwen op elke vloeibare kamer en kamers vervormen terug naar hun oorspronkelijke vorm. Aangezien de twee vloeibare arrays zijn ontworpen met de kamers van 11 verschillende afmetingen, zijn 11 verschillende mengverhoudingen geproduceerd in een enkele stap mengen. </li></ol> Een geïntegreerd systeem voor microfluïdische computer-gestuurde perfusie van microfluïdische celculturen Demonstreren we een microfluïdisch systeem dat in staat is de geautomatiseerde perfusie van meerdere oplossingen voor een enkele cel cultuur kamer. Deinlaten worden gecontroleerd door microkleppen, die geactiveerd kan worden in willekeurige volgorde van enkele inhammen, verschillende combinaties, of allemaal tegelijk. Het toestel is geschikt voor het produceren gradiënten of mengsels van de verschillende oplossingen. Dit apparaat bestaat ook uit drie lagen: een vloeibare laag, een controle laag en een midden dun PDMS membraan. Alternatief fabricage stappen voor dit apparaat: <ol><li> De inlaat poorten voor de vloeibare kanalen en controle kanalen &quot;gestanst&quot; met behulp van een 1,2 mm diameter Harris Micro-Punch (Ted Pella, Inc.) Tubing is verbonden met de inlaten door gebruik te maken afgestompte 18 gauge naalden die in het PDMS ingebracht door de controle laag. Dit zorgt voor een dichtere pakking van inlaten dan de silicone. De naleving van de PDMS zorgt voor een goede afdichting rond de naalden ook daadwerkelijk te leveren vloeistof of pneumatische druk. </li><li> Zoals eerder beschreven, is de hechting van de dunne PDMS membraan aan de controle laag bereikt met behulp van de blootstelling aan zuurstof plasma. </li><li> De vloeibare laag wordt bereid door replica gieten met PDMS pre-polymeer en cross-linker in een verhouding van 5:1 en gedeeltelijk uitharden gedurende 25 minuten bij 60 ° C in een heteluchtoven. Op dit punt, de gedeeltelijk uitgeharde vloeibare laag nog kleverig is, maar het kan worden verwijderd uit de knie te krijgen. </li><li> De vloeibare laag is handmatig afgestemd op de voorgemonteerde controle en membraan lagen met behulp van een stereoscoop. De geassembleerde apparaat wordt dan geplaatst op een kookplaat gedurende 5 minuten bij 80 º C. Vervolgens worden de klepbediening die verbonden zijn met de automatische besturing en de kleppen worden bediend totdat het membraan los van vloeibare laag op de klepzittingen door het toepassen van vacuüm. Na het &quot;losmaken&quot; van de kleppen, is de computer controller ingesteld om te fietsen de kleppen in en uit, terwijl het apparaat is verder genezen op het verwarmingselement op 80 º C gedurende ten minste 1 uur. </li></ol> De kenmerken van onze geïntegreerde microfluïdische systeem: Het apparaat is in staat om geautomatiseerd perfusie van 16 verschillende oplossingen voor een celcultuur kamer met behulp van een multiplexed kleppen regeling. Het kanaal ontwerp zorgt ervoor dat de weerstand van de inhammen evenwichtig is. Onze microklep ontwerp isoleert oplossingen en controles te spoelen door middel van geïntegreerde kanalen voor de snelle verwijdering van vloeistof, die cross-grenswaarden voor de verontreiniging. Een geïntegreerde visgraat mixer kan worden geactiveerd om mengsels van verschillende inhammen te produceren. Daarnaast zijn er vier verschillende kanalen die weerstand kan worden geactiveerd om het debiet te veranderen.

<ol><li>Li, N., Hsu, C. H., Folch, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Parallel+mixing+of+photolithographically-defined+nanoliter+volumes+using+elastomeric+microvalve+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Electrophoresis%22%5BJournal%5D)">Parallel mixing of photolithographically-defined nanoliter volumes using elastomeric microvalve arrays.</a> Electrophoresis. 26 (19), 3858-3864 (2005).</li>
<li>Thorsen, T., Maerkl, S. J., Quake, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+large-scale+integration%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Microfluidic large-scale integration.</a> Science. 298 (5593), 580-584 (2002).</li>
</ol>

Belangrijkste voordelen van onze microklep ontwerp: <ol><li> Geen extra energiebron nodig is om de vloeibare pad te sluiten, vandaar de geladen apparaat is zeer draagbaar, en </li><li> Het apparaat kan worden gebouwd door PDMS replica&#39;s uit photolithographically-patroon SU-8 mallen, waardoor microfabricating diep (tot 1 mm) kanalen met verticale zijwanden (dat wil zeggen de hoogte van de functies kunnen onafhankelijk van hun breedte worden opgegeven) en resulteert in zeer precieze kenmerken. </li></ol> Voordelen van de parallelle...

<table><tbody><tr><td>Schone siliciumwafers</td><td>Benodigdheden</td><td>Silicon Sense Inc.</td><td>3P0110TEST</td><td>3-inch diameter, P/Boron</td></tr><tr><td>&quot;Master&quot; wafers met SU-8 patronen</td><td>Benodigdheden</td><td></td><td></td><td>In-house vervaardigd met standaard fotolithografische procedures</td></tr><tr><td>Exsiccatoren (2)</td><td>Apparatuur</td><td>VWR international</td><td>24987-048</td><td>Eén voor silanisering, één voor het ontluchten van PDMS.</td></tr><tr><td>Weegschaal</td><td>Apparatuur</td><td>OHAUS Corp.</td><td>SC6010</td><td></td></tr><tr><td>Oven</td><td>Apparatuur</td><td>Sheldon Manufacturing, Inc.</td><td>1330GM</td><td></td></tr><tr><td>MiniVortexer</td><td>Apparatuur</td><td>VWR international</td><td>58816-121</td><td></td></tr><tr><td>Spincoater</td><td>Apparatuur</td><td>Headway Research Inc.</td><td>PWM32</td><td></td></tr><tr><td>Plasma-etser</td><td>Apparatuur</td><td>Plasmatic Systems, Inc.</td><td>Plasma Preen II-973</td><td></td></tr><tr><td>Warmteplaat</td><td>Apparatuur</td><td>Torre Pines Scientific</td><td>HP30A</td><td></td></tr><tr><td>Stereomicroscoop</td><td>Microscoop</td><td>Nikon Instruments</td><td>TMZ1500</td><td></td></tr><tr><td>CCD-camera</td><td>Apparatuur</td><td>Diagnostic Instruments</td><td>SPOT RT</td><td></td></tr><tr><td>Solenoidventielen</td><td>Apparatuur</td><td>Lee Company</td><td>LHDA0511111H</td><td></td></tr><tr><td>Data-acquisitiekaart</td><td>Hardware</td><td>National Instruments</td><td>PCI 6025E, CB-50LP</td><td></td></tr><tr><td>LabView</td><td>Software</td><td>National Instruments</td><td>Versie 8.0</td><td></td></tr><tr><td>Tridecafluoro-1,1,2,2,-tetrahydrooctyl)-1-trichloorsilaan</td><td>Reagens</td><td>United Chemical Technologies</td><td>T2492</td><td>Silanisering moet in een chemische zuigkast worden uitgevoerd.</td></tr><tr><td>PDMS prepolymeer en crosslinker</td><td>Reagens</td><td>Dow Corning</td><td>Sylgard 184</td><td></td></tr><tr><td>Hexaan</td><td>Reagens</td><td>EMD Millipore</td><td>HX0295-6</td><td></td></tr><tr><td>Kleurstoffen</td><td>Reagens</td><td>Spectrum Chemical Mfg. Corp.</td><td>FD&amp;amp;C 110, 135, 150</td><td>Blauw #1, Geel #5, Rood #3.</td></tr><tr><td>3 ml wegwerptransferpipetten</td><td>Benodigdheden</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-711-20</td><td></td></tr><tr><td>Kimwipes</td><td>Benodigdheden</td><td>Kimberly-Clark Corporation</td><td>34155</td><td></td></tr><tr><td>Weegbakjes</td><td>Benodigdheden</td><td>VWR international</td><td>12577-027</td><td></td></tr><tr><td>Tongspatel</td><td>Benodigdheden</td><td>Fisher Scientific</td><td>11-700-555</td><td></td></tr><tr><td>P100 schalen</td><td>Benodigdheden</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-772E</td><td></td></tr><tr><td>Siliconenslang (1,14 mm binnendiameter (I.D.))</td><td>Benodigdheden</td><td>Cole-Parmer</td><td>07625-30</td><td></td></tr><tr><td>Tygon-slang (O.D. 1/16 in; I.D. 1/32 in)</td><td>Benodigdheden</td><td>Cole-Parmer</td><td>06418-02</td><td></td></tr><tr><td>Duco-lijm</td><td>Benodigdheden</td><td>Devcon Inc.</td><td>6245</td><td></td></tr><tr><td>Stanleymesje</td><td>Gereedschap</td><td>VWR international</td><td>55411-050</td><td></td></tr><tr><td>Naalden</td><td>Gereedschap</td><td>Fisher Scientific</td><td>0053482 (25 Gauge)</td><td></td></tr><tr><td>#5 Pincet</td><td>Gereedschap</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-20</td><td></td></tr><tr><td>50 ml centrifugebuis</td><td>Benodigdheden</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-526B</td><td></td></tr><tr><td>Seal wrap folie</td><td>Benodigdheden</td><td>AEP Industries Inc.</td><td>0153877</td><td></td></tr><tr><td>1,5 ml microcentrifugebuisjes</td><td>Benodigdheden</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-406-16</td><td></td></tr><tr><td>15 ml centrifugebuisjes</td><td>Benodigdheden</td><td>BD Biosciences</td><td>352097</td><td></td></tr><tr><td>Paarse nitriel poedervrije handschoenen</td><td>Benodigdheden</td><td>VWR international</td><td>40101-348</td><td></td></tr><tr><td>1,2 mm Harris biopsiepons</td><td>Gereedschap</td><td>Ted Pella, Inc.</td><td>15074</td><td></td></tr></tbody></table>

microfluïdische chips gecontroleerde met elastomeer microklep arrays

Microfluidic Chips Controlled with Elastomeric Microvalve Arrays

Geminiaturiseerde microfluïdische systemen bieden eenvoudige en doeltreffende oplossingen voor low-cost point-of-care diagnostiek en high-throughput biomedische testen. Robuuste flow control en nauwkeurige vloeibare volumes zijn twee kritische vereisten voor deze toepassingen. We hebben ontwikkeld microfluïdische chips met elastomeer polydimethylsiloxaan (PDMS) microklep arrays dat: 1) hoeft geen extra energiebron in de vloeibare pad te sluiten, vandaar de geladen apparaat is zeer draagbaar, en 2) zorgen voor microfabricating diep (tot 1 mm) kanalen met verticale zijwanden en resulteert in zeer nauwkeurige functies. De PDMS microkleppen-gebaseerde apparaten bestaan ​​uit drie lagen: een vloeibare laag met vloeibare paden en microchambers van verschillende afmetingen, een controle laag met de microkanalen nodig zijn om de vloeibare pad bedienen met microkleppen, en een midden dun PDMS membraan dat is gebonden aan de controle- laag. Vloeibare laag en controle lagen zijn gemaakt door replica gieten van PDMS van de SU-8 fotolak meesters, en de dunne PDMS membraan is gemaakt door het draaien van PDMS op bepaalde hoogten. De controle laag is gebonden aan de dunne PDMS membraan na zuurstof activering van beide, en vervolgens samengevoegd met vloeibare laag. De microkleppen zijn gesloten in rust en kan geopend worden door het toepassen van negatieve druk (bijv. huis vacuüm). Microklep sluiting en opening zijn geautomatiseerd via elektromagnetische kleppen gecontroleerd door de computer software. Hier tonen we twee microklep-based microfluïdische chips voor twee verschillende toepassingen. De eerste chip zorgt voor het opslaan en mengen van precieze sub-nanoliter volumes van waterige oplossingen met uiteenlopende mengverhoudingen. De tweede chip zorgt voor computer-gestuurde perfusie van microfluïdische celculturen. De apparaten zijn gemakkelijk te fabriceren en eenvoudig te controleren. Als gevolg van de biocompatibiliteit van PDMS, zouden deze microchips hebben brede toepassingsmogelijkheden in geminiaturiseerde diagnostische assays evenals elementaire celbiologie studies.

Tonen we protocollen voor de productie en het automatiseren van elastomeer polydimethylsiloxaan (PDMS) op basis van microklep arrays dat er geen extra energie nodig te sluiten en zijn voorzien van photolithographically gedefinieerd precieze volumes. Een parallel subnanoliter-volume mixer en een geïntegreerd microfluïdische perfusie-systeem worden gepresenteerd.

Microfluïdische Chips Gecontroleerde met elastomeer microklep Arrays

Geminimaliseerde microfluïdische systemen bieden eenvoudige en effectieve oplossingen voor kostenefficiënte point-of-care-diagnostiek en biomedische assays met een hoge doorvoersnelheid.

Microfluïdica biedt celbiologen de technologie om high-throughput experimenten uit te voeren waarbij een nauwkeurige vloeistofbehandeling vereist is. Hallo, ik ben Nin Chen Lee van het Folk Lab bij de afdeling Bioengineering aan de University of Washington. Vandaag ga ik u laten zien hoe u microfluïdische tips maakt die worden aangestuurd door een PDMS-microklep-array.Het apparaat bestaat uit drie lagen. De eerste laag is de vloeistoflaag die microkamers van verschillende grootten bevat, en de tweede laag is de controllaag die kanalen tussen de twee lagen bevat. Er is een dun PMS-membraan aanwezig vanwege de hydrofobiteit en compliantie van PMS.Het membraan sluit af tegen de zaden, waardoor de vloeistofkamers van elkaar geïsoleerd worden. Als we vacuüm aanbrengen via de controlekanalen, kan het PDMS-membraan vervolgens doorbuigen en de voorheen geïsoleerde vloeistofkamers verbinden. Vandaag laat ik u een parallelle menger zien waarmee sub-nanolitervolumes van waterige oplossingen bij verschillende mengverhoudingen kunnen worden gemengd.En een korte stap uit ons laboratorium gaat u een geïntegreerd microfluidisch systeem laten zien waarmee meerdere oplossingen in celculturen kunnen

microfluidic-chips-controlled-with-elastomeric-microvalve-arrays

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

In dit artikel presenteren we een microfluïdisch-gebaseerde methode voor deeltjesfysica opsluiting op basis van hydrodynamische stroming. Tonen we stabiel deeltje trapping in op een vloeiende stagnatie punt met behulp van een feedback control mechanisme, waardoor opsluiting en micromanipulatie van willekeurige deeltjes in een geïntegreerde microdevice.

Een Microfluïdische-gebaseerde Hydrodynamische Trap voor Single Particles

In dit artikel presenteren we een microfluïdische chip voor single cell analyse. Het maakt de kwantificering van intracellulaire eiwitten, enzymen, cofactoren, en tweede boodschappers via fluorescentie assays of immunoassays.

Een Microfluïdische Chip voor de Versatile chemische analyse van enkele cellen

In dit artikel beschrijven we verschillende technieken voor microfluïdische snelle prototypeplatforms. De voorgestelde technieken zijn gebaseerd op ultraviolet (UV) gevoelige en temperatuurgeharde epoxyharsen, op polydimethylsiloxaan (PDMS) gebaseerde buizen, draadverbinding en anisotrope kleeffolies. De gepresenteerde assemblageprocedures zijn ontwikkeld voor zowel eenmalig gebruik als herbruikbare microfluïdische systemen.

High Throughput Microfluidic Rapid en Low Cost Prototyping Verpakking

Hier beschrijven we de fabricage en werking van een dubbellaags microfluïdisch systeem gemaakt van polydimethylsiloxaan (PDMS). We tonen het potentieel van dit apparaat aan voor het vangen, richten van de coördinatieroute van een kristallijn moleculair materiaal en het controleren van chemische reacties op in chip gevangen structuren.

Microfluïdische Pneumatische Cages: een nieuwe benadering voor de In-chip Crystal Trapping, manipulatie en gecontroleerde chemische behandeling

Micro-gefabriceerde apparaten geïntegreerd met vloeistofcomponenten bieden een in vitro platform voor celstudies die het in vivo micro-milieu nabootsen. We ontwikkelden op polymethylmethacrylaat gebaseerde microfluïdische chips voor het bestuderen van cellulaire reacties onder enkele of naast elkaar bestaande chemische/elektrische/schuifspanningsstimuli.

Het ontwerpen van microfluïdische apparaten voor het bestuderen van cellulaire reacties Onder Single of bestaande chemische / Elektro / Shear Stress Stimuli

Meerlagige microfluïdische apparaten omvatten vaak de fabricage van mastervormen met complexe geometrieën voor functionaliteit. Dit artikel presenteert een volledig protocol voor meertraps fotolitografie met kleppen en functies met variabele hoogte die afstembaar zijn op elke toepassing. Als demonstratie fabriceren we een microfluïdische druppelgenerator die in staat is om hydrogelkorrels te produceren.

Multi-stap Variabele Hoogte fotolithografie voor Valved Multilayer microfluïdische apparaten

Een microfluidic-kanaal met vervormbare zijwanden biedt datatransportbesturing, deeltje handling, aanpassing van de dimensie van het kanaal en andere reconfigurations terwijl in gebruik. Beschrijven we een methode voor het fabriceren van een microfluidic-kanaal met zijwanden gemaakt van een matrix van spelden waarmee hun vorm te wijzigen.

Herconfigureerbare Microfluidic kanaal met zijwanden Pin-discretized

Hier presenteren we een protocol dat beschrijft de fabricage van rekbare, dual channel, orgel chip microfluidic cel cultuur apparaten voor Recapitulerend orgel-niveau functionaliteit in vitro.

Schaalbare fabricage van rekbare, Dual Channel, Microfluidic orgel Chips

We presenteren een microfluïdisch systeem voor studies met hoge doorvoer op complexe levensmachines, dat bestaat uit 1500 kweekeenheden, een reeks verbeterde peristaltische pompen en een on-site mengmodulus. De microfluïdische chip maakt de analyse van de zeer complexe en dynamische micromilieuomstandigheden in vivo mogelijk.

Generatie van dynamische omgevingsomstandigheden met behulp van een microfluïdisch apparaat met hoge doorvoer

Hier bieden we een microfluïdische chip en een automatisch gecontroleerd, zeer efficiënt circulatiemicrofluïdisch systeem dat de initiële micromilieu van neovascularisatie samenvat, waardoor endotheelcellen (EC's) tegelijkertijd kunnen worden gestimuleerd door hoge luminale schuifspanning, fysiologisch niveau van transendotheliale stroom en verschillende vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) distributie tegelijkertijd.

Microfluïdisch model om de eerste gebeurtenis van neovascularisatie na te bootsen

De fabricage van een dubbellaags apparaat op basis van polydimethylsiloxaan (PDMS) voor de productie van combinatorische bibliotheken in water-in-olie-emulsies (pluggen) wordt hier gepresenteerd. De benodigde hardware en software die nodig zijn om de productie van stekkers te automatiseren, worden gedetailleerd beschreven in het protocol en de productie van een kwantitatieve bibliotheek van fluorescentiestekkers wordt ook gedemonstreerd.

Dubbellaags microfluïdisch apparaat voor de productie van combinatorische pluggen

Leer de fabricage van PDMS-microklep-arrays voor microfluïdische toepassingen met precieze volumeregeling. Deze methode automatiseert vloeistofbeheer en verbetert de doorvoer in celbiologische experimenten.

Microfluïdische Chips Gecontroleerde met elastomeer microklep Arrays

Meer video's verkennen