Dispositivo micro centrífuga baseada capilar para a Formação tamanho controlável de Monodisperse microgotas

Summary

Aqui, demonstramos um método de produção simples para microgotículas de água em óleo (A/S) monodispersas e controláveis por tamanho usando um dispositivo microfluídico centrífugo baseado em capilares. Este método requer apenas um pequeno volume de amostra e permite uma produção de alto rendimento. Esperamos que este método seja útil para análises bioquímicas e celulares rápidas.

Abstract

Aqui, demonstramos um método simples para a produção rápida de, monodispersas, microgotículas de E / S de tamanho controlável W usando um dispositivo de microfluidos centrífuga à base de capilar. microgotículas W / S foram recentemente utilizados em métodos eficientes que permitem miniaturizados experiências químicas. Por conseguinte, o desenvolvimento de um método versátil para produzir monodispersa W / O microgotículas é necessária. Desenvolvemos um método para gerar monodispersa microgotículas W / O com base em um dispositivo axissimétrico centrífuga à base de capilar co-corrente de microfluidos. Tivemos sucesso no controlo do tamanho das microgotículas ajustando o orifício capilar. O nosso método requer equipamento que é mais fácil de usar do que com outras técnicas de microfluidos, requer apenas um pequeno volume (0,1-1 pi) da solução de amostra para o encapsulamento, e permite a produção de centenas de milhares número de microgotículas W / O por segundo . Esperamos que este método ajudará estudos biológicos que requerem precioso s biológicaplos de conservação do volume de amostra, para uma rápida bioquímica análise quantitativa e estudos biológicos.

Introduction

W / O microgotículas ^1-5 têm muitas aplicações importantes para o estudo da bioquímica e da tecnologia biológica, incluindo a síntese de proteínas ^{6, 7} cristalização de proteínas, emulsão de PCR ^8,9, encapsulamento de células ^10, e construção de sistemas semelhantes a células artificiais ^5,6. Para produzir microgotículas W / O para estas aplicações, são importantes critérios de controlo de tamanho e monodispersibility das microgotículas W / O. Microcanais para fazer monodispersa, tamanho controlável W / O microgotículas ¹¹ baseiam-se no método de co-corrente ^12,13, método de focag....

Protocol

1. Fabrico de um dispositivo micro-capilar baseada

1. Configurar dos titulares
   Nota: O desenho titular é apresentada na Figura 2A.
   1. Recorte cada um dos quatro discos de os suportes (figura 2A (i) - (iv)) a partir de chapa de plástico poliacetal 2 mm de espessura utilizando uma máquina de moagem. Use as seguintes dimensões para cada um dos quatro discos do titular: (i) o disco 1 de diâmetro 8,5 milímetros, furo capilar (CH) de diâmetro 1,3 mm parafuso furo (SH) de diâmetro 1,8 mm; (Ii) o disco 2 de diâmetro 8,7 mm, diâmetro CH 2,0 mm, diâmetro SH 1,8 mm; (Iii) do disco 3 de diâm....

Results

Neste estudo, são apresentados um método simples para a geração de microgotículas W / O de tamanho de células usando um dispositivo de microfluidos centrífuga à base de capilar (Figura 1). O dispositivo de microfluidos foi composto por um suporte de capilar (Figura 2B), dois capilares de vidro (capilares de vidro interior e exterior na Figura 3C), e um microtubo contendo um óleo incluindo surfactante. Nós injectado 0,1 mL de solução de a.......

Discussion

Usando este dispositivo, o monodispersa W / O foram gerados por microgotículas planalto-Rayleigh instabilidade de um jacto de fluxo ^17. O exame microscópico não revelou a presença de gotículas de satélite. Na fabricação do dispositivo, três passos críticos são essenciais para gerar sucesso microgotículas / O w monodispersas. Em primeiro lugar, a fornecer um fluxo linear de tensioactivo contendo óleo e uma solução aquosa, os furos capilares de quatro discos devem ser dispostas num padrão concêntrico. Em segund.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Placa de plástico de poliacetal de 2 mm de espessura	Ferramenta	Nikkyo Technos, Co., Ltd. (Japão)	244-6432-08
Fresadora		Roland DG Co., Ltd. (Japão)	MDX-40A
Fresa de topo RSE230-0.5 * 2.5	Ferramenta	NS Tool Co., Ltd. (Japão)	01-00644-00501
Parafusos M2 * 40	Ferramenta	Jujo Química Sintética Labo. (Japão)	Nº 0001-024
Ferramenta extratora de capillry de vidro		Narishige (Japão)	Ferramenta PC-10
Microforge		Narishige (Japão)	Ferramenta
capilar de vidro interno		Narishige (Japão)	Ferramenta
capilar de vidro externo		World Precision Instruments Inc. (EUA)	1B200-6
Ferramenta de tubo de amostra de 1,5 ml		INA OPTIKA CO.,LTD (Japão)	ST-0150F
Reagente Hexadecano		Wako Pure Chemical Industries Ltd. (Japão)	080-03685
Monoleato de sorbitano (Span 80)	Reagente	Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (Japão)	Reagente do sistema S0060
Milli Q		Merck Millipore Corporation (Alemanha)	ZRQSVP030
Ferramenta de mini-centrífuga do tipo oscilante		Hitech Co., Ltd. (Japão)	Ferramenta de microscópio digital ATT101
		KEYENCE Corporation (Japão)	VHX-2001