Fase Diagrama Caracterização utilizando esferas magnéticas como veículos líquidos

Resumo

Aqui, apresentamos um protocolo para investigar diagramas de fase multicomponentes usando esferas magnéticas controladas externamente como transportadores de líquidos em uma abordagem lab-in-tube. Essa abordagem pode ajudar em aplicações que buscam coletar mais informações sobre a mudança de fase em sistemas líquidos complexos.

Resumo

Esférulas magnéticas com ~ 1,9 um de diâmetro médio foram usadas para o transporte de volumes de microlitros de líquidos entre os segmentos de líquidos contíguos com um tubo com a finalidade de investigar a mudança de fase dos segmentos de líquido. As pérolas magnéticas foram controlados externamente utilizando um magnete, permitindo que as esferas se colmatar a válvula de ar entre os segmentos de líquidos adjacentes. Um revestimento hidrofóbico foi aplicado à superfície interna do tubo para melhorar a separação entre dois segmentos de líquido. O campo magnético aplicado formado um conjunto agregado de esferas magnéticas, a captura de uma certa quantidade de líquido no interior do conjunto que é referido como o volume de transferência. Um corante fluorescente foi adicionado a um segmento de líquido, seguido por uma série de transferências de líquidos, que, em seguida, a intensidade de fluorescência alteradas no segmento de líquido vizinhos. Com base na análise numérica da mudança medida da intensidade de fluorescência, o volume de reporte por massa de esferas magnéticas foi encontradoser ~ 2 a 3 ul / mg. Esta pequena quantidade de líquido permitiu a utilização de segmentos de líquido relativamente pequenas de algumas centenas de microlitros, aumentando a viabilidade do dispositivo para uma abordagem laboratório-em-tubo. Esta técnica de aplicação de pequena variação da composição num volume líquido foi aplicado para analisar o diagrama de fase binário entre a água e o agente tensioactivo C12E5 (pentaetileno glicol éter monododecil), levando a mais rápida análise de amostras com volumes menores do que os métodos convencionais.

Introdução

As esferas magnéticas (MB) é da ordem de 1 micrómetro de diâmetro foram usadas com bastante frequência em ^1,2 aplicações de microfluidos-base, em particular para dispositivos biomédicos. Nestes dispositivos, MBs têm oferecido capacidades, tais como células e separação de ácido nucleico, agentes de contraste, e a entrega de drogas, para citar alguns. A combinação de (campo magnético) de controle externo e microfluídica baseada em gotículas permitiu ³ controle de imunoensaios utilizando pequenos volumes (<100 nl). MBs também têm demonstrado promessa quando utilizado para o tratamento líquido ^4. Esta abordagem utiliza os MBs para transpo....

Protocolo

1. Preparação de um tempo de uso de materiais no Device

1. Preparação de tubo
   1. Corte a tubulação em 15 cm segmentos. Tubing tem 1,6 mm de diâmetro interno e 3.2 mm de diâmetro externo.
   2. Segmentos de tubo pendurar verticalmente usando fita. Coloque uma toalha de papel debaixo de tubos para recolher a solução de fluoropolímero excesso.
   3. Injectar 100 ul de solução de fluoropolímero na abertura superior de cada um dos segmentos de tubo utilizando uma seringa, de tal forma que ela irá entrar em contacto com a circunferência inteira na parede interior.
   4. Permitir segmentos de tubo para pendurar no lugar durante 1 h para remover o e....

Resultados

Utilizando a abordagem de laboratório-em-tubo para o transporte de quantidades ul-volume de líquido com esferas magnéticas, juntamente com MATLAB para análise numérica, os volumes de reporte médios líquidos, como uma função de massa de esférulas magnéticas, foram encontrados (Figura 2). Massa maior de esferas magnéticas proporciona maior volume de carry-over na taxa de 2-3 ul / mg. A configuração experimental (Figura 1) foi usado para observar a mudança de fase no _H2O / siste.......

Discussão

Em técnicas mais comuns para a investigação diagrama de fase, múltiplas amostras com diferentes composições e proporções precisa de ser preparado e ter a atingir o equilíbrio termodinâmico, que provoca um processo demorado e uma quantidade significativa de material. Alguns desafios podem ser resolvidos por DIT método (transporte interfacial difusora) usando capilar plano e método de análise de infravermelho, mas nenhum deles pode resolver todos os desafios com investimento de baixo custo.

A .......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
AccuBead	Bioneer Inc.	TS-1010-1	Grânulos magnéticos
C12E5 Surfactante	Sigma-Aldrich	76437
Thermo Scientific Nalgene 890	Fisher Scientific	14176178
Cubo Ímã	Ímãs Apex	M1CU
Filme Polarizador	Edmund Optics	38-493
Teflon AF	Dupont	400s1-100-1	Solução de fluoropolímero
Corante Vermelho	Keyacid Keystone	601-001-49	Corante fluorescente
Luer-Lock	Cole-Parmer	T-45502-12	Fêmea
Luer-Lock	Cole-Parmer	T-45502-56	Seringa
Masculina	Fisher Scientific	14-823-435	3 ml
Bomba de Seringa	Stoelting	53130
Microscópio Estéreo	Nikon	SMZ-2T
	Nikon	Eclipse Ti-U	O cubo filtrante usado tinha uma faixa de comprimento de onda de excitação de 540-580 nm e um espelho dicróico de 585 nm, permitindo fotoemissão variando de 593-668 nm.
Balance	Denver Instruments	PI-225D
Câmera montada em microscópio	Motic	5000