Artykuł metodologiczny

Kropelki wodne stosowane jako mikroreaktory enzymatyczne i ich elektromagnetyczne uruchamianie

DOI:

10.3791/54643

⸱

28 sierpnia 2017

 ,  ,  , 
1Institute of Bioprocess Engineering, University of Kaiserslautern, 2Bioprocess Engineering, University of Applied Sciences, FH Aachen

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Systemy reakcji typu lab-in-a-drop pozwalają na wszechstronne przeprowadzanie złożonych reakcji w skali mikroprzepływowej. Opracowano zautomatyzowaną platformę uruchamiającą składającą się z matrycy cewek elektromagnetycznych o wymiarach 3 x 3, która z powodzeniem została wykorzystana do połączenia dwóch mikroreaktorów o pojemności 10 μl, a tym samym zainicjowania reakcji enzymatycznej w powstałych płynnych kulkach.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dla pomyślnego wdrożenia systemów reakcji mikroprzepływowych, takich jak PCR i elektroforeza, niezbędny jest ruch małych objętości cieczy. W konwencjonalnych platformach typu lab-on-a-chip rozpuszczalniki i próbki są przepuszczane przez zdefiniowane kanały mikroprzepływowe ze złożonymi instalacjami kontroli przepływu. Przedstawiona tutaj platforma do uruchamiania kropelek jest obiecującą alternatywą. Dzięki niemu możliwe jest przemieszczanie kropli cieczy (mikroreaktora) po płaskiej powierzchni platformy reakcyjnej (lab-in-a-drop). Uruchamianie mikroreaktorów na hydrofobowej powierzchni platformy opiera się na wykorzystaniu sił magnetycznych działających na zewnętrzną powłokę kropel cieczy, która składa się z cienkiej warstwy superhydrofobowych cząstek magnetytu. Hydrofobowa powierzchnia platformy jest potrzebna, aby uniknąć kontaktu między ciekłym rdzeniem a powierzchnią, aby umożliwić płynny ruch mikroreaktora. Na platformie można jednocześnie ustawić i przesunąć jeden lub więcej mikroreaktorów o objętości 10 μl. Sama platforma składa się z matrycy 3 x 3 podwójnych cewek elektrycznych, które mieszczą rdzenie neodymowe lub żelazne. Gradienty pola magnetycznego są sterowane automatycznie. Poprzez zmianę gradientów pola magnetycznego, magnetyczna hydrofobowa powłoka mikroreaktorów może być automatycznie manipulowana, aby przesunąć mikroreaktor lub odwracalnie otworzyć powłokę. Reakcje substratów i odpowiadających im enzymów można zainicjować poprzez połączenie mikroreaktorów lub doprowadzenie ich do kontaktu z katalizatorami unieruchomionymi powierzchniowo.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Aplikacje techniczne z mikroreakcjami są głównie wykonywane w predefiniowanych układach mikrokanałowych. Systemy te są powszechnie znane i kompleksowo opisane w literaturze (m.in. 1,2,3). W 2011 r. światowe obroty w zakresie technologii mikroprzepływowych wyniosły 6,2 mld euro 4. Z kolei wykorzystanie swobodnie poruszających się komór mikroreaktorów było wcześniej badane i publikowane jedynie w ograniczonym zakresie. Najpowszechniejszą metodą przemieszczania mikrokropelek wody wodnej jest elektrozwilżanie 5. Inne metody ruchu kropel na powierzchniach opierają się na polach elektrycznych 6, sile magnetycznej 7 lub akustycznym uruchomieniu 8. Ze względu na niekorzystny stosunek powierzchni do objętości, te kropelkowe systemy mikroreaktorów są narażone na silne efekty parowania. W związku z tym ruch kropli jest zwykle ustalany jako ciekły układ dwufazowy, w którym górna faza ma wysoką temperaturę wrzenia chroniącą fazę wodną przed parowaniem. Niemniej jednak takie podejście wiąże się z dużym ryzykiem zanieczyszczenia kropli reakcji przez niekontrolowaną dyfuzję. Jest to istotna przeszkoda w technicznym ustanowieniu wspomnianych systemów.

Ostatnie prace dotyczą nieprzylegających przejść fazowych ciecz-ciało stałe. Wysoce skutecznym podejściem jest zastosowanie powierzchni superhydrofobowych, pozwalających na tworzenie się kulistych kropel wodnych. Rozszerzeniem tej koncepcji reakcji jest zastosowanie mikrokomór reakcyjnych z superhydrofobową powierzchnią lub powłoką, które mogą na przykład składać się z cząstek politetrafluoroetylenu (PTFE) 9. Ich kąty działania na powierzchniach mieszczą się zazwyczaj w zakresie 160° (w zależności od chropowatości powierzchni). Dzięki temu kuliste komory zapewniają minimalny opór ruchu na powierzchni i jednocześnie zapewniają ochronę przed parowaniem wody.

Wodne krople pokryte mikrocząsteczkami PTFE mogą zachować swój kulisty kształt do średnicy około 2 mm. Przy większych objętościach powłoka hydrofobowa zwykle nie jest już całkowicie zamknięta 10. Wpływ innych materiałów powłokowych i rozszerzenie pola zastosowania ciekłego marmuru do rozpuszczalników niepolarnych zostało zrealizowane przez Gao i McCarthy'ego za pomocą cieczy jonowych 12. Do tej pory opisywano średnice cząstek o średnicach cząstek w rozmiarach od 10 nm do 30 μm 11,14,16. Nowe badania wykazały, że nanocząstki hydrofobowe jako materiał otoczki są jeszcze lepiej przydatne niż mikrocząstki 13. Pierwsze badania stabilności potwierdziły wzrost stabilności, gdy wielkość cząstek zmniejszy się z ok. od 600 nm do ok. 100 nm. Prawdopodobnie wynika to z gęstszego rozkładu cząstek wokół kuli wodnej 15.

Ochrona wodnych komór reakcyjnych przez hydrofobową powłokę i ich oznaczenie jako płynnych kulek zostało po raz pierwszy opisane w 2001 roku przez Aussillous et al. oraz Mahadevan et al. 17,18. Od tego czasu opisano niewiele zastosowań tych zdefiniowanych przedziałów reakcyjnych. Na przykład opracowano czujnik gazu oparty na płynnych kulkach 19 oraz metodę wykrywania zanieczyszczenia wody opartą na optycznie jakościowej podstawie 20. Autorzy wyróżniają zalety wysokich szybkości reakcji i niskiego zużycia substancji chemicznych w ich układach mikroreakcyjnych. Ostatnie publikacje dotyczą produkcji płynnych kulek wrażliwych na pH 16 lub reprezentacji "cząstek janusa" z dwiema różnymi powłokami o różnej funkcjonalności. Na przykład Bormashenko i in. mogli zsyntetyzować mikroreaktor z powłokami wykonanymi z teflonu i półprzewodnikowej sadzy 21. Ponadto wykazano, że mikroreaktory mogą wydajnie i wygodnie syntetyzować polinadtlenki poprzez absorpcję zewnętrznego tlenu w postaci komonomeru przez przepuszczalny interfejs gazowo-cieczowy 24. W innym podejściu, powłoka z płynnych marmurów na bazie cząstek krzemionki zapewnia reaktywne powierzchnie podłoża do regulacji klasycznej reakcji lustra srebra 26. Aktualnymi problemami dla badań i rozwoju w dziedzinie kropel hydrofilowych i hydrofobowych powłok są: regulacja wielkości cząstek, powtarzalna produkcja kropelek monodyspersyjnych, zwilżalność powierzchni i wpływ drugiej powłoki hydrofilowej na przedziały mikroreakcyjne 22, a także lepsza kontrola trajektorii kropel, np. dla rozwoju ciągłych systemów mikroPCR 4.

Magnetyczne uruchamianie tych mikroreaktorów oferuje przewagę w postaci stosunkowo dużego zakresu ruchu i dobrej selektywności siły podczas pracy w systemach biochemicznych. W przypadku zastosowania hydrofobowych cząstek magnetytu spełniają one zarówno funkcję przenoszenia siły magnetycznej na ruch mikroreaktorów, jak i funkcję powłoki hydrofobowej. Ruch magnetyczny kropel z cząstkami magnetycznymi wewnątrz kropli został po raz pierwszy postulowany w 2006 roku przez Lehmanna i wsp. 23 oraz Shikida et al. 25, którzy używali ręcznie poruszanych magnesów trwałych jako siłowników do mobilizacji pojedynczej kropli. Inne podejście do przemieszczania niewielkiej ilości cieczy zostało zrealizowane przez Zhao i wsp., którzy wykorzystali hydrofobowe cząstki Fe3O4 jako powłokę magnetyczną. Skorupa magnetycznego płynnego marmuru została otwarta na górnej stronie kropli przez pionowe odwrócone pole magnetyczne 27. Opierając się na tej koncepcji, Xue i in. byli w stanie opracować cząstki, które tworzą mikroreaktor o napięciu powierzchniowym 20,1 dyne cm−1 28. Lin i in. wyprodukowali nowatorskie mikro/nano hierarchiczne kule na bazie celulozy, zarówno z superparamagnetyzmem, jak i superhydrofobowością, które zapewniają boską stabilność w transporcie i manipulacji kropelkami cieczy magnetycznej 31. Do tej pory zostało to opublikowane tylko jako badanie potwierdzające zasadę i nie zostało wykorzystane do żadnej aplikacji. Magnetyczne i elektryczne sterowanie płynnymi kulkami jest obecnie prowadzone w pierwszych podejściach. Zhao i in. w 2010 roku 15 oraz Zhang et al. 2012 29 byli w stanie opracować manipulację kropelkami poprzez ręczny (ręczny) ruch magnesu trwałego pod kropelkami skorupy rdzenia. Bormaszenko i wsp. 11 osiągnął przyspieszenie ferromagnetycznego płynnego marmuru do prędkości 25 cm s-1 poprzez zbliżenie się do magnesu neodymowego. Wyżej wymienione badania zasadnicze zostały przeprowadzone wyłącznie poprzez ręczny ruch małego magnesu trwałego. Jako kolejny krok rozwojowy, Zhao i in. byli ostatnio w stanie oszacować wymaganą gęstość strumienia magnetycznego dla ruchu magnetycznego płynnego marmuru poprzez zmianę odległości magnesu trwałego 30. W celu zapewnienia kontroli reakcji porównywalnej do tej stosowanej w popularnych systemach typu lab-on-a-chip, nieuniknione wydaje się zapewnienie środków do automatycznej kontroli dyskretnych objętości cieczy. Aby zaspokoić tę potrzebę, opracowaliśmy nowy system sterowania oparty na zmiennych gradientach pola do mocowania, przesuwania i otwierania mikroreaktorów magnetycznych.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Hydrofobizacja nanocząstek magnetycznych

  1. Do syntezy hydrofobowych cząstek magnetycznych dodać 0,85 g FeCl3 sześciowodnego (3,14 mmol) i 0,30 g czterowodnego FeCl2 (1,51 mmol) do 200 ml roztworu woda/etanol (4:1 v/v).
  2. Do tej mieszaniny dodać 0,20 ml 1H,1H,2H,2H-perfluorooktylotrietlesilanu (PFOTES) (5,23 mmol) energicznie mieszając mieszadłem magnetycznym (500 obr./min). Przeprowadzić syntezę w atmosferze gazu obojętnego (N2) przy użyciu kolby okrągłodennej z korkiem w celu zapobieżenia wtórnemu utlenianiu cząstek magnetytu.
  3. Roztworu dopasowywać kroplami roztworem wodorotlenku amonu (1,5 M) do pH 8 (pH oznaczone pH-metrem). Mieszać roztwór przez 24 godziny za pomocą mieszadła magnetycznego.
  4. Oddzielić cząstki magnetycznie od roztworu, umieszczając kolbę na magnesie sztabkowym (neodymowy magnes prostopadłościenny 40 x 20 x 10 mm, siła adhezji 25 kg). Wylej roztwór, trzymając magnes przymocowany do dna kolby.
  5. Przemyć cząstki trzykrotnie roztworem wody/etanolu, używając magnesu sztabkowego, jak opisano w ppkt 1.4). Suszyć cząstki w temperaturze 60 °C przez 24 godziny (wydajność ok. 0,43 g).
  6. Do analizy cząstek należy użyć skaningowego mikroskopu elektronowego zgodnie z instrukcjami producenta.

2. Produkcja mikroreaktorów

  1. Wszystkie wysuszone cząstki lekko zmielić za pomocą szklanego tłuczka, a następnie umieścić je wszystkie bezpośrednio na szalce (46 × 46 × 8 mm, polistyren).
  2. Pobrać pipetę 10 μl roztworu reakcyjnego (skład zgodnie z opisem w ppkt 5.1) na wszystkie cząstki i lekko przesuwać szalkę wagową w sposób okrężny przez około 10 s (masa cząstek dla mikroreaktora 10 μl: ok. 3,2 x 10-7 kg 33). Pozostałe cząstki (cząstki, które nie ułożyły się samoczynnie wokół roztworu reakcyjnego) należy przechowywać w temperaturze pokojowej do dalszych zastosowań.
  3. W celu pomiaru kąta zwilżania mikroreaktora należy zbudować mikroreaktor o pojemności 5 μl z wodą, jak opisano w ppkt 2.2), umieścić go na folii teflonowej i przeanalizować kąt zwilżania za pomocą optycznego urządzenia do pomiaru kąta zwilżania zgodnie z instrukcjami producenta.

3. 3D-drukowanie korpusów cewek

  1. Korpusy zwojów dwukręgowych należy zaprojektować o wysokości 16 mm (jedna komora), średnicy 10 mm i średnicy wewnętrznej ok. 4 mm za pomocą oprogramowania CAD zgodnie z instrukcjami producenta.
  2. Wydrukuj korpusy cewek za pomocą drukarki 3D zgodnie z instrukcjami producenta, używając materiałów takich jak filament polilaktydowy. Owiń korpusy drutem miedzianym o średnicy 0,08 mm, aby uzyskać 4,500 uzwojeń za pomocą sterowanej komputerowo maszyny do nawijania.

4. Produkcja platformy uruchamiającej

  1. Ułóż podwójne cewki w matrycy (np. matryca 3 x 3) na tablicy elektrycznej z elementem Peltiera pod spodem, przykręć podwójne cewki i podłącz je do sterowania za pomocą taśmowego (Rysunek 3).
  2. W zależności od pożądanego zastosowania, dodaj żelazny rdzeń (32 mm wysokości, 4 mm średnicy) lub magnes neodymowy (12,5 mm wysokości, 4 mm średnicy, 1,035 kA m-1) do korpusu cewki, aby uzyskać silniejsze pole magnetyczne.
  3. Aby wykończyć platformę, umieść płytkę, najlepiej ze szkła kwarcowego, o maksymalnej wysokości 1 mm na matrycy cewki.
  4. Umieść mikroreaktor na powierzchni platformy.
  5. Aby usunąć górne cząstki z roztworu reakcyjnego i w ten sposób otworzyć mikroreaktor, aktywować cewkę z magnesem neodymowym w środku, używając kontroli wymienionej w ppkt 4.1). Aby ponownie zamknąć mikroreaktor, wyłącz cewkę.
  6. Do połączenia dwóch mikroreaktorów, które początkowo są oddalone od siebie o ok. 10 mm, należy użyć magnesów neodymowych, jak opisano w ppkt 4.2). Podnieś magnes w wymaganych korpusach cewek, aktywując cewki na ok. 25 s, aby otworzyć jeden mikroreaktor (wymagana odległość między mikroreaktorem a magnesem wynosi około 12 mm) i przesunąć drugi do tej samej pozycji na platformie.
  7. Aby schłodzić roztwór reakcyjny w mikroreaktorze na powierzchni platformy i zmniejszyć temperaturę cewki, przełącznik na elemencie Peltiera umieszczonym pod matrycą cewki, jak opisano w ppkt 4.1).

5. Reakcja enzymatyczna poprzez połączenie mikroreaktorów

  1. Peroksydazę chrzanową rozpuścić w stężeniu 0,1 μg mL-1 w buforze fosforanu potasu (0,1 M, pH 6,5). Rozcieńczyć substrat 10-acetylo-3,7-dihydroksyfenoksazyny (10 mM w dimetylosulfotlenku (DMSO)) buforem fosforanu potasu (0,1 M, pH 6,5) do stężenia 200 μM.
  2. Użyć 10 μl każdego z tych roztworów do zbudowania dwóch mikroreaktorów, jak opisano w ppkt 2.2). Połączyć oba mikroreaktory za pomocą sił magnetycznych (neodymowy magnes cylindryczny: 12,5 mm x 4 mm, 1,035 kA m-1), jak opisano w ppkt 4.6) w temperaturze 25 °C.
  3. Wykryć reakcję, umieszczając sondę fluorescencyjną (długość fali wzbudzenia: 570 nm, długość fali emisji: 585 nm) ok. 10 mm bezpośrednio nad otwartym mikroreaktorem przed połączeniem.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Cząstki powłoki mają średnicę około 640 nm. Namagnesowalne nanocząstki zamknięte w tej fluorokrzemowej otoczce mają średnice w zakresie od 22 nm do 37 nm. Mikroreaktor o pojemności 5 μl z wodą jako ciekłym rdzeniem miał kąt zwilżania około 160°.

Siła potrzebna do poruszenia mikroreaktora o pojemności 10 μL, jak opisano powyżej, wynosi 1,34 ± 0,08 μN. Rysunek 1 pokazuje siłę elektromagnetyczną cewki ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dla skutecznego wykorzystania technologii mikroprzepływowych ważne jest przesunięcie objętości reakcji odpowiadającej wymaganiom syntezy i analiz biotechnologicznych. Przedstawiona tutaj platforma uruchamiająca umożliwia przemieszczanie kropel mikroprzepływowych za pomocą siły magnetycznej. Ruch może być wykonywany swobodnie w dwóch wymiarach na płaskiej powierzchni platformy reakcyjnej poprzez zamknięcie kropli cieczy w magnetycznej powłoce superhydrofobowej. W ten sposób wprowadzono system alternatywny dla predefiniowa...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy pragną podziękować DFG za wsparcie.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Drukarka 3DFelixPrintersPro1
10-acetylo-3,7-dihydroksyfenoksazyna (Amplex Red)Life TechnologiesA12222
Wodorotlenek amonuTU-KL1072
Oprogramowanie CADKrawędź podeszwy SiemensUrządzenie
do pomiaru kąta zwilżaniaDataphysicsOCA 20
Cylinder magnesWebcraft GmbHS-04-13-Nhttps://www.supermagnete.de/stabmagnete-neodym-rund/stabmagnet-durchmesser-4mm-hoehe-12.5mm-neodym-n42-vernickelt_S-04-13-N
Fosforan dipotasowyBernd Kraft7758-11
Piec do suszeniaSpoiwoFD 115
EtanolSigma-Aldrich68-17-5
FeCl2 tetrahydratTU-KL1625
FeCl3 sześciowodnyTU-KL1622
Sonda fluorescencyjnaPerkinElmerLS 55
Peroksydaza chrzanowaCarl Roth9003-99-0
Nadtlenek wodoruTh.Geyer GmbH & Co7722-84-1
Fosforan monopotasowyBernd Kraft7778-77-0
Element PeltieraConrad 
PerfluoroktylotrietoksysilanSigma-Aldrich51851-37-7
Skaningowy mikroskop elektronowyFEIHelios NanoLab 650 DualBeam
Separator magnes prętowyWebcraft GmbHQ-40-20-10-N
NawijarkaIWT GmbHFW122
193569

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Squires, T., Quake, S. Microfluidics: Fluid physics at the nanoliter scale. Rev. Mod. Phys. 77 (3), 977-1026 (2005).
  2. Song, H., Chen, D. L., Ismagilov, R. F. Reactions in Droplets in Microfluidic Channels. Angew Chem Int Ed Engl. 45 (44), 7336-7356 (2006).
  3. Erickson, D., Li, D. Integrated microfluidic devices. Anal. Chim. Acta. 507 (1), 11-26 (2004).
  4. Zhang, Y., Ozdemir, P. Microfluidic DNA amplification-A review. Anal. Chim. Acta. 638 (2), 115-125 (2009).
  5. Ohashi, T., Kuyama, H., Suzuki, K., Nakamura, S. Control of aqueous droplets using magnetic and electrostatic forces. Anal. Chim. Acta. 612 (2), 218-225 (2008).
  6. Srinivasan, V., Pamula, V. K., Fair, R. B. Droplet-based microfluidic lab-on-a-chip for glucose detection. Anal. Chim. Acta. 507 (1), 145-150 (2004).
  7. Lehmann, U., Vandevyver, C., Parashar, V. K., Gijs, M. A. Droplet-Based DNA Purification in a Magnetic Lab-on-a-Chip. Angew. Chem. Int. Ed. 45 (19), 3062-3067 (2006).
  8. Guttenberg, Z., et al. Planar chip device for PCR and hybridization with surface acoustic wave pump. Lab Chip. 5 (3), (2005).
  9. Al-Kaidy, H., et al. Biotechnology and Bioprocess Engineering - From the First Ullmann's Article to Recent Trends. ChemBioEng Reviews. 2 (3), 175-184 (2015).
  10. McHale, G., Newton, M. I. Liquid marbles: principles and applications. Soft Matter. 7 (12), 5473(2011).
  11. Bormashenko, E., Pogreb, R., Bormashenko, Y., Musin, A., Stein, T. New Investigations on Ferrofluidics: Ferrofluidic Marbles and Magnetic-Field-Driven Drops on Superhydrophobic Surfaces. Langmuir. 24 (21), 12119-12122 (2008).
  12. Gao, L., McCarthy, T. J. Ionic Liquid Marbles. Langmuir. 23 (21), 10445-10447 (2007).
  13. Bhosale, P. S., Panchagnula, M. V., Stretz, H. A. Mechanically robust nanoparticle stabilized transparent liquid marbles. Appl. Phys. Lett. 93 (3), 034109(2008).
  14. Bormashenko, E., Balter, R., Aurbach, D. Micropump based on liquid marbles. Appl. Phys. Lett. 97 (9), 091908(2010).
  15. Zhao, Y., Fang, J., Wang, H., Wang, X., Lin, T. Magnetic Liquid Marbles: Manipulation of Liquid Droplets Using Highly Hydrophobic Fe 3 O 4 Nanoparticles. Adv. Mater. 22 (6), 707-710 (2010).
  16. Fujii, S., Kameyama, S., Armes, S. P., Dupin, D., Suzaki, M., Nakamura, Y. pH-responsive liquid marbles stabilized with poly(2-vinylpyridine) particles. Soft Matter. 6 (3), 635(2010).
  17. Aussillous, P., Quéré, D. Liquid Marbles. Nature. 411 (6840), 924-927 (2001).
  18. Mahadevan, L. Non-stick water. Nature. 411 (6840), 895-896 (2001).
  19. Tian, J., Arbatan, T., Li, X., Shen, W. Liquid marble for gas sensing. Chem. Commun. 46 (26), 4734(2010).
  20. Bormashenko, E., Musin, A. Revealing of water surface pollution with liquid marbles. Appl. Surf. Sci. 255 (12), 6429-6431 (2009).
  21. Bormashenko, E., Bormashenko, Y., Pogreb, R., Gendelman, O. Janus Droplets: Liquid Marbles Coated with Dielectric/Semiconductor Particles. Langmuir. 27 (1), 7-10 (2011).
  22. Bormashenko, E. Liquid marbles: Properties and applications. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 16 (4), 266-271 (2011).
  23. Lehmann, U., Hadjidj, S., Parashar, V. K., Vandevyver, C., Rida, A., Gijs, M. Two-dimensional magnetic manipulation of microdroplets on a chip as a platform for bioanalytical applications. Sens. Actuator B-Chem. 117 (2), 457-463 (2006).
  24. Sato, E., Yuri, M., Fujii, S., Nishiyama, T., Nakamura, Y., Horibe, H. Liquid marbles as a micro-reactor for efficient radical alternating copolymerization of diene monomer and oxygen. Chem. Commun. 51 (97), Cambridge, England. 17241-17244 (2015).
  25. Shikida, M., Takayanagi, K., Inouchi, K., Honda, H., Sato, K. Using wettability and interfacial tension to handle droplets of magnetic beads in a micro-chemical-analysis system. Sens. Actuator B-Chem. 113 (1), 563-569 (2006).
  26. Sheng, Y., Sun, G., Wu, J., Ma, G., Ngai, T. Silica-based liquid marbles as microreactors for the silver mirror reaction. Angew. Chem. Int. Ed. 54 (24), 7012-7017 (2015).
  27. Zhao, N., et al. Self-organized Polymer Aggregates with a Biomimetic Hierarchical Structure and its Superhydrophobic Effect. Cell Biochem. Biophys. 49 (2), 91-97 (2007).
  28. Xue, Y., et al. Magnetic Liquid Marbles: A "Precise" Miniature Reactor. Adv. Mater. 22 (43), 4814-4818 (2010).
  29. Zhang, L., Cha, D., Wang, P. Remotely Controllable Liquid Marbles. Adv. Mater. 24 (35), 4756-4760 (2012).
  30. Zhao, Y., Xu, Z., Parhizkar, M., Fang, J., Wang, X., Lin, T. Magnetic liquid marbles, their manipulation and application in optical probing. Microfluid Nanofluid. 13 (4), 555-564 (2012).
  31. Lin, X., et al. Superhydrophobic magnetic poly(DOPAm-co-PFOEA)/Fe3O4/cellulose microspheres for stable liquid marbles. Chem. Commun. 52 (9), Cambridge, England. 1895-1898 (2016).
  32. Glettenberg, M., Niemeyer, C. M. Tuning of Peroxidase Activity by Covalently Tethered DNA Oligonucleotides. Bioconjugate Chem. 20 (5), 969-975 (2009).
  33. Al-Kaidy, H., Tippkötter, N. Superparamagnetic hydrophobic particles as shell material for digital microfluidic droplets and proof-of-principle reaction assessments with immobilized laccase. Eng. Life Sci. 16 (3), 222-230 (2016).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Hydrofobowe nanocz stki magnetyczneczenie kropelmikroskopia fluorescencyjnaelement Peltieramatryca cewekmagnesy neodymowekinetyka Michaelisa Menten

Powiązane artykuły