Een Microfluïdische Chip voor ICPMS Sample Inleiding

Het algemene doel van deze procedure is om monodisperse microdruppels met enkelvoudige cellen of waterige oplossingen te genereren en kwantitatief te analyseren op hun elementaire samenstelling door I-C-P-M-S. Dit wordt bereikt door eerst een microfluïdische chip te fabriceren met replica-maling met PDMS. De tweede stap is het aansluiten van spuitpompen op de microfluïdische chip.

De pompen leveren het waterige monster en de zeer vluchtige en toelaatbare of organische dragerfase PFH. Wanneer de spuitpomp wordt ingeschakeld, genereert de microfluïdische chip monodisperse druppels van de waterige monstersoplossing of een celsuspensie door stroming, focussering met PFH en stoot deze druppels met extra PFH uit de chip als een vloeibare straal. De laatste stap is het inbrengen van de chip in een transportassemblage bestaande uit een cartridge-verwarmer die de druppels verdampt en een membraandesalvator die de oplosmiddelen verwijdert voorafgaand aan de ionisatie en detectie van de inhoud van de druppel door een I-C-P-M-S.

Uiteindelijk worden de opgenomen signalen en een kalibratiemeting met een standaardoplossing gebruikt om de elementaire samenstelling van de monstersoplossing of de cellen in de suspensie te bepalen. De belangrijkste voordelen van onze microfluïdische techniek boven bestaande methoden zijn de instelbare druppelgrootte, de lage monsterconsumptie en het lage risico van nologging bij het werken met celsuspensies of geconcentreerde zoutoplossingen. Bovendien voorkomt de goedkope wegwerpbare microfluïdische chip reinigingstijd en elimineert het kruisbesmetting.

De procedure zal worden gedemonstreerd door alle vin sc, een PhD-student uit het laboratorium van Professor GTA en Pascal Fabrica, een PhD-student uit mijn laboratorium. Om te beginnen met het MICROFABRICAGE-proces, meet 40 gram PDMS en vier gram PDMS-hardingsmiddel in een grote plastic schaal. Meng beide delen gelijkmatig met een spatel en plaats de schaal 20 tot 30 minuten in een vacuümdroger om alle bubbels uit de mix te verwijderen.

Tijdens het ontgassen. Plaats een gietstuk op een microgestructureerde siliciumwafer en gebruik de geleidingsstructuur rond het ontwerp om het op een platte siliciumwafer te schuiven. Plaats nog een gietstuk er vrij op.

Plaats ongeveer drie tot vier gram van het ontgaste PDMS-mengsel op beide gietstukken. Breng beide siliciumwafers over naar een heet plaatje. Laat het PDMS zes minuten uitharden bij 150 graden Celsius en koel vervolgens af.

De gesolidificeerde PDMS-structuren op de werktafel bij kamertemperatuur met een metalen spatel. Scheid voorzichtig de vaste PDMS-blokken van de mallen. Bescherm de hechtoppervlakken van beide blokken tegen besmetting door deeltjes en vingerafdrukken.

Door een laag duidelijk plakband aan te brengen, kunnen de PDMS-stukken nu worden behandeld en op maat worden bijgesneden met een schaar. Verwijder na het bijsnijden het tape van de microgestructureerde PDMS-blok en gebruik een biopsie-gatsnijder om de microfluïdische inlaatpoorten te maken. Dit voltooit het fabricageproces voor de microgestructureerde helft van het apparaat, en het is nu klaar om te worden verbonden en geassembleerd met zijn platte tegenhanger.

Om de services voor PDMS naar PDMS-binding voor te bereiden, begin met het spincoaten van een laag PDMS-hardingsmiddel op een lege siliciumwafer bij 6.000 RPM gedurende 30 seconden terwijl het hardingsmiddel nog nat is, breng de bindingsinterface van de microgestructureerde PDMS-blok in contact met de wafer en oefen voorzichtig druk uit op de PDMS om een naadloze afdichting zonder bellen te vormen. In een aparte stap verwijdert u het beschermende tape van de platte tegenhanger. Scheid vervolgens langzaam de microgestructureerde PDMS van de siliciumwafer.

Lign de twee PDMS-stukken zorgvuldig en breng de twee bindingsinterfaces in contact. Knijp voorzichtig in de twee blokken om eventuele interfaciale bellen te verwijderen en laat de geassembleerde PDMS-chip 24 uur uitharden Bij kamertemperatuur maakt u met een gebruiksmes en een uitlijningsapparaat een snede langs de indicatorlijn loodrecht op de uitlaatnozzle. Inspecteer de chip onder een microscoop op trimfouten en deeltjesbesmetting naast de blootgestelde uitlaatnozzle.

Na beoordeling van de fabricagekwaliteit zijn de interne oppervlakken van de PDMS-microkanaal klaar om te worden gesiliceerd. Verbind in een chemische kap een uiteinde van een wolf-fles aan een droge stikstofbron en verbind het andere uiteinde van de fles met de inlaten van de PDMS-chip. Gebruik meerdere buizen die op een centraal verdeelapparaat zijn aangesloten, pipet dan 50 microliters van de seline in de wolf-fles en verzegel het bovendeksel.

Schakel de stikstofdragerstroom in en spoel de microkanalen gedurende 20 minuten met een zouthoudende damp bij een stroomsnelheid van ongeveer één milliliter per seconde. Verbind tenslotte de inlaatbuizen los van de wolf-fles. De gecoate PDMS-chips zijn klaar voor massaspectrometrie-experimenten voor massaspectrometrie-metingen van enkele cellen.

Verdun eerst het invoermonster met een geschikte buffer zodat de effectieve cellulaire concentratie minder dan 10 miljoen cellen per milliliter is. Ter voorbereiding op massaspectrometrie, begint u met het bevestigen van slangen aan de monsterspuiten. Laad twee vijf milliliterspuiten met de PFH en laad het invoermonster in een afzonderlijke een milliliter spuit. Verwijder alle bellen die in de spuiten en slangen zijn opgesloten en laad de twee spuiten op een spuitpomp.

Zorg ervoor dat de transportbuis goed is uitgelijnd en alle gasslangen zijn aangesloten. Verbind vervolgens de spuitbuizen met de inlaatpoorten van de PDMS-chip en activeer de spuitpomp gedurende drie tot vijf minuten. Tijdens dit proces van stromingsstabilisatie verwijdert u eventueel overtollig vocht uit de uitlaatpoort met een tissue.

Als de vloeistof die uit de chip komt geen rechte straal vormt. Probeer na vijf minuten eventuele mogelijke obstructies bij de uitlaat van de chip weg te vegen met een schone tissue. Als dit niet lukt, gooit u de bestaande chip weg en vervangt u de verbinding door een nieuwe chip.

Verwijder de plug uit de