Kapilarne odśrodkowe urządzenie mikroprzepływowe do formowania mikrokropel monodyspersyjnych o kontrolowanej wielkości

Ogólnym celem tej procedury jest wygenerowanie monorozproszonych mikrokropelek wody i oleju do badań biologicznych przy użyciu kapilarnego odśrodkowego osiowo-symetrycznego współprzepływowego urządzenia mikroprzepływowego. Metoda ta może pomóc w wytworzeniu monorozproszonej mikrokropelki dla pola biochemicznego, aby przyspieszyć badania nad pracą w syntezie, PCR pojedynczej cząsteczki, pojedynczej enkapsulacji i prostym modelowaniu żywych komórek. Głównymi zaletami tej techniki jest to, że jest łatwa i regulowana.

Wymaga mniej niż mikrolitr roztworu próbki i może wytwarzać monorozproszone mikrokropelki o wymaganej wielkości. Procedurę zademonstruje Morita, doktor habilitowany z mojego laboratorium. Kapilarny montaż mikroprzepływowy rozpoczyna się od przygotowania uchwytu kapilarnego.

Zacznij od zmielenia czterech krążków z płytek z poliacetylu o grubości dwóch milimetrów za pomocą frezarki. Tarcze służą do tworzenia kolumny wspartej na prętach i. Za pomocą M.2 zmontuj płyty.

Najpierw z pierwszego i drugiego dysku zmontuj spód uchwytu. Następnie skróć, nacinając je w odcinkach gwintowanych. Połącz trzy z czterech otworów, aby zabezpieczyć dwie tarcze, tworząc stos o grubości 0,9 centymetra.

Podobnie zmontuj górną część uchwytu z tarcz trzeciej i czwartej. Użyj dwóch otworów w każdej płycie, aby połączyć płyty. Spraw, aby stos miał 0,7 centymetra wysokości.

Teraz użyj długiej, aby połączyć dwa puste otwory w górnej części uchwytu z dwoma pustymi otworami w dolnej części uchwytu. Długa śruba powinna pozostawić szczelinę między uchwytami wynoszącą około dwóch do trzech milimetrów, a powinien wystawać z gotowego uchwytu o około 2,2 centymetra. W każdym eksperymencie wykorzystuje się nowy zestaw naczyń włosowatych wykonanych z dwóch naczyń włosowatych.

Z 90-milimetrowej kapilary wykonaj dwie wewnętrzne kapilary za pomocą noża do szkła. Wykonaj dwie sekcje o równej wielkości. Z kapilary o średnicy 150 milimetrów wykonaj trzy wewnętrzne odcinki kapilarne.

Następnie za pomocą ściągacza do szkła naostrz każdą sekcję kapilarną. Ustaw ciężar ściągacza na maksimum i ustaw poziom ciepła na 60-70 stopni dla kapilary zewnętrznej lub 70-80 dla kapilary wewnętrznej. Następnie ostrożnie naostrz szkło.

Utrzymuj długość zwężonych części naczyń włosowatych w zalecanych granicach. Jeśli długość końcówek jest zbyt długa lub krótka, wyreguluj element grzejny, aż do uzyskania prawidłowej długości. Teraz przygotuj się do przecięcia końcówek.

Najpierw użyj przezroczystej taśmy, aby przymocować kapilarnę do stolika mikroskopowego. Wysuń końcówkę pod obiektywem. Po drugie, za pomocą platynowego drutu pokrytego szklanymi koralikami, odetnij końcówkę w trzech krokach.

Najpierw umieść kapilatę w miejscu, w którym powinno nastąpić pęknięcie, w kontakcie z zimnym koralikiem. Po drugie, podgrzej drut przez jedną do dwóch sekund. Następnie po trzecie, odetnij końcówkę, chłodząc platynowy drut.

Tę operację należy wykonać za pomocą pedału nożnego do podgrzania drutu. Teraz za pomocą mikrokuźni dostosuj średnice otworów kapilarnych. W przypadku dwóch zewnętrznych szklanych kapilar należy wykonać ich otwory o wielkości 60 mikronów.

Dla trzech wewnętrznych naczyń włosowatych wykonaj otwory o średnicach pięciu, 10 i 20 mikronów. Aby wytworzyć mikrokropelki, najpierw wypełnij zewnętrzną szklaną kapilarnę środkiem powierzchniowo czynnym zawierającym olej, takim jak heksadekan zawierający wagowo 2% monooleinianu sorbitiny. Załaduj 10 mikrolitrów roztworu do kapilary.

Następnie przymocuj obciążoną kopilę do dolnej części uchwytu. Następnie, stosując działanie kapilarne, załaduj około 0,1 mikrolitra roztworu wodnego do wewnętrznej szklanej kapilary. Umieść załadowaną kapilę wewnętrzną w górnej części uchwytu.

Teraz włóż wewnętrzną kapilarnę w poprzek uchwytu i do zewnętrznej kapilary. Obserwując końcówkę przez mikroskop, przekręć długą uchwytu, aby powoli i ostrożnie przesuwać się w wewnętrznej kapilarze do zewnętrznej kapilary. Przesuń wewnętrzną kapilarnę do miejsca, w którym średnica zewnętrznej kapilary wynosi od 100 do 150 mikronów.

Teraz wprowadź 100 mikrolitrów tego samego oleju ze środkiem powierzchniowo czynnym na dno mikroprobówki o pojemności 1,5 mililitra. Będzie to służyć jako probówka do zbierania mikrodopletu. Ostrożnie umieść uchwyt i kapilary w załadowanej mikroprobówce.

Upewnij się, że zewnętrzna kapilara nie styka się z roztworem w mikroprobówce. Następnie załaduj probówkę do wirówki stołowej typu odchylanego. Aby wytworzyć mikrokropelki, uruchom wirówkę przy 1 600 razy większej grawitacji na jedną lub dwie sekundy.

Następnie wyjmij kapilary i uchwyt z probówki i weź porcję mikrokropelek wody i oleju zebranych w probówce. Wyrzuć mikrokropelki na szklane szkiełko i zobrazuj je do analizy. Korzystając z tego protokołu, różne mikrokropelki wody i oleju zostały wykonane z heksadekanu zawierającego 2% monooleinianu sorbitiny.

Zmierzono średnicę kropel wykonanych za pomocą pipety wewnętrznej o średnicy otworu wynoszącej pięć mikronów. Zmierzono średnicę kropelek wykonanych za pomocą pipety wewnętrznej o średnicy otworu 10 mikronów, średnio 12,7 mikrona. Kropelki wykonane za pomocą wewnętrznej pipety z kryzą o średnicy 20 mikronów miały średnicę około 17,9 mikrona.

W ten sposób metoda ta wytwarza monorozproszone mikrokropelki, które mają średnicę zbliżoną do wielkości wewnętrznego otworu kapilarnego. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak wytwarzać i kontrolować wielkość mikrokropelek monodyspersji wody i oleju do ilościowych eksperymentów chemicznych. Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać w ciągu pięciu do 10 minut, jeśli jest wykonywana prawidłowo.