Summary
Burada en az finansal ve zaman yatırımı ile özel mikroakışkan cihazlar tasarlamak ve imal etmek için bir protokol salıyoruz. Amaç, biyomedikal araştırma laboratuvarlarında ve eğitim ortamlarında mikroakışkan teknolojilerin benimsenmesini kolaylaştırmaktır.
Abstract
Mikroakışkan cihazlar, nanodan milimetre-altı ölçeklere kadar çeşitli kanallarda sıvıların, parçacıkların, hücrelerin, mikro boyutlu organların veya organizmaların manipülasyonuna olanak tanır. Biyolojik bilimlerde bu teknolojinin kullanımında hızlı bir artış araştırma gruplarının geniş bir yelpazede erişilebilir yöntemler için bir ihtiyaç yol açmıştır. PDMS yapıştırma gibi mevcut üretim standartları, pahalı ve zaman alıcı litografik ve yapıştırma teknikleri gerektirir. Uygun bir alternatif kolayca uygun fiyatlı ekipman ve malzemelerin kullanımı, en az uzmanlık gerektiren ve tasarımların hızlı yineleme için izin. Bu çalışmada, pet-laminatlar (PETLs), ucuz, üretimi kolay ve mikroakışkan teknolojisine diğer yaklaşımlara göre üretmek için önemli ölçüde daha az zaman tüketen mikroakışkan cihazların tasarımı ve üretimi için bir protokol açıklanmaktadır. Onlar termal bağlı film sayfaları oluşur, hangi kanallar ve diğer özellikleri bir zanaat kesici kullanılarak tanımlanır. PETL'ler alana özgü teknik sorunları çözerken, evlat edinmenin önündeki engelleri önemli ölçüde azaltır. Bu yaklaşım, mikroakışkan cihazların hem araştırma hem de eğitim ortamlarında erişilebilirliğini kolaylaştırarak yeni sorgulama yöntemleri için güvenilir bir platform sağlar.
Introduction
Mikroakışkanlar, mikrolitrelerden (1 x 10-6 L) pikolitreye (1 x 10-12 L) kadar değişen hacimlerle küçük ölçeklerde sıvı kontrolü sağlar. Bu kontrol kısmen mikroişlemciendüstrisindenödünç alınan mikrofabrikasyon tekniklerinin uygulanması ile mümkün olmuştur. Kanalların ve odaların mikro boyutlu ağlarının kullanılması, kullanıcının küçük boyutların karakteristik belirgin fiziksel olaylarından yararlanmasını sağlar. Örneğin, mikrometre ölçeğinde, sıvılar, viskoz kuvvetlerin atalet kuvvetlerine hakim olduğu laminar akış kullanılarak manipüle edilebilir. Sonuç olarak, diffüzif taşıma mikroakışkanların belirgin özelliği haline gelir ve nicel ve deneysel olarak incelenebilir. Bu sistemler düzgün Fick yasaları, Brownhareket teorisi, ısı denklemi ve / veya navier-Stokes denklemleri, hangi akışkanlar mekaniği ve ulaşım olayları2alanlarında önemli türevleri kullanılarak anlaşılabilir .
Biyolojik bilimlerdeki birçok grup mikroskobik düzeyde karmaşık sistemleri incelediği için, başlangıçta mikroakışkan cihazların biyoloji2,3'tekiaraştırma uygulamaları üzerinde ani ve önemli bir etkisi olacağı düşünüldü. Bunun nedeni, küçük moleküllerin membranlar arasında veya bir hücre içinde taşınmasında baskın olan difüzyondur ve hücre ve mikroorganizmaların boyutları milimetre-altı sistemler ve cihazlar için ideal bir uyum sağlar. Bu nedenle, hücresel ve moleküler deneylerin yapılma biçimini geliştirmek için önemli bir potansiyel vardı. Ancak, biyologlar tarafından mikroakışkan teknolojilerin geniş benimsenmesi beklentilerin gerisinde kalmıştır4. Teknoloji transferinin olmamasının basit bir nedeni, mühendisleri ve biyologları birbirinden ayıran disiplin sınırları olabilir. Özel cihaz tasarımı ve imalatı, çoğu biyolojik araştırma grubundaki yeteneklerin hemen dışında kalarak onları dış uzmanlık ve tesislere bağımlı hale getirmektedir. Potansiyel uygulamalar, maliyet ve tasarım yineleme için gerekli zaman aşinalık eksikliği de yeni benimseyenler için önemli engellerdir. Bu engellerin yeniliği bozan ve biyolojik bilimlerdeki zorlukları ele almak için mikroakışkanların yaygın olarak uygulanmasını önleme etkisi ne kadar büyük tür.
Bir örnek: 1990'ların sonundan beri yumuşak fotolitografi mikroakışkan cihazların üretimi için tercih edilen yöntem olmuştur. PDMS (polidimethylsiloxane, silikon bazlı organik polimer) şeffaflık, deforme edilebilirlik ve biyouyumluluk 5 gibi fizikselözellikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılan bir malzemedir. Bu teknik, bu platformda sürekli olarak geliştirilen lab-on-a-chip ve organ-on-a-chip cihazları ile büyük bir başarı elde etti6. Ancak bu teknolojiler üzerinde çalışan grupların çoğu mühendislik bölümlerinde bulunur veya onlarla güçlü bağları vardır4. Litografi genellikle kalıp ve özel yapıştırma ekipmanları imalatı için temiz odalar gerektirir. Birçok grup için bu, standart PDMS aygıtlarını, özellikle tekrarlanan tasarım değişiklikleri yapma ihtiyacı olduğunda, sermaye maliyetleri ve müşteri adayı zamanı nedeniyle idealden daha az hale getirir. Ayrıca, teknoloji çoğunlukla ortalama biyolog ve özel mühendislik laboratuvarları erişimi olmayan öğrenciler için erişilemez. Mikroakışkan cihazların yaygın olarak benimsenmesi için biyologlar tarafından yaygın olarak kullanılan malzemelerin bazı özelliklerini taklit etmeleri gerektiği ileri sürülmektedir. Örneğin, hücre kültürü ve biyoassays için kullanılan polistiren ucuz, tek kullanımlık ve seri üretim için münasip. Buna karşılık, PDMS tabanlı mikroakışkanların endüstriyel imalatı mekanik yumuşaklığı, yüzey işleme kararsızlığı ve gaz geçirgenliği nedeniyle hiçbir zaman gerçekleştirilmemiştir5. Bu sınırlamalar nedeniyle ve "şirket içinde" inşa edilmiş özelleştirilmiş cihazlar kullanarak teknik zorlukları çözme amacı ile, xurography7,8,9 protokolleri ve termal laminasyon kullanan alternatif bir yöntem açıklar. Bu yöntem az sermaye ve zaman yatırımı ile benimsenebilir.
PETLs polietilen tereftalat kullanılarak imal edilir (PET) film, termoadhesif etilen-vinil asetat ile kaplı (EVA). Her iki malzeme de tüketici ürünlerinde yaygın olarak kullanılır, biyouyumludur ve minimum maliyetle10'ahazırdır. PET/EVA filmi lamine poşet veya rulo şeklinde elde edilebilir. Genellikle hobisi veya zanaat mağazalarında bulunan bir bilgisayar kontrollü zanaat kesici kullanarak, kanallar cihazın mimarisi tanımlamak için tek bir film sayfası kesilir11. Kanallar daha sonra bir (ofis) termal laminatör(Şekil 1A)kullanılarak bağlanmış ek film (veya cam) katmanları uygulanarak mühürlenir. Kanallara erişimi kolaylaştırmak için delikli, kendinden yapışkanlı vinil tamponlar eklenir. Üretim süreleri 5 ila 15 dakika arasında değişir, bu da hızlı tasarım yinelemesine olanak tanır. PETL'lerin üretimi için kullanılan tüm ekipman ve malzemeler ticari olarak erişilebilir ve uygun fiyatlıdır (<350 USD başlangıç maliyeti, litografi için binlerce USD ile karşılaştırıldığında). Bu nedenle, PETLs konvansiyonel mikroakışkanlar tarafından ortaya çıkan iki ana sorunlara yeni bir çözüm sağlar: uygun fiyat ve zaman etkinliği (Ek Tablolar 1, 2PDMS / PETL karşılaştırma bakınız).
Araştırmacılara kendi cihazlarını tasarlama ve imal etme fırsatı sunmanın yanı sıra, PETL'ler kullanımı basit ve sezgisel oldukları için sınıfta kolayca benimsenebilir. PETLs lise ve üniversite müfredat8dahil edilebilir , öğrencilerin daha iyi fiziksel anlamalarına yardımcı olmak için kullanılan nerede, kimyasal ve biyolojik kavramları, difüzyon gibi, laminar akış, mikromiksleme, nanopartikül sentezi, degrade oluşumu ve kemotaksis.
Bu çalışmada, farklı karmaşıklık düzeylerine sahip model PETLs yongalarının imalatı için genel iş akışını gösteriyoruz. İlk cihaz küçük bir odada hücre ve mikro organların görüntülenmesi kolaylaştırmak için kullanılır. İkinci, daha karmaşık cihaz birkaç katman ve malzemeden oluşur ve mekanobiyoloji9araştırma için kullanılır. Son olarak, eğitim amaçlı çeşitli akışkandinamiği kavramları (hidrodinamik odaklama, laminar akış, diffusive transport ve micromixing) görüntüleyen bir cihaz inşa ettik. Burada sunulan iş akışı ve cihaz tasarımları, hem araştırma hem de sınıf ortamlarında çok çeşitli amaçlariçin kolayca uyarlanabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Tasarım
- Aygıtlar için bir uygulama belirleyin ve gerekli olacak kanal/oda bileşenlerini listele.
NOT: Tüm aygıtlar giriş ve çıkış kanalları gerektirir. Mikroskopiiçin kullanılan cihazlar için bir görüntüleme odası gerekir. Daha karmaşık aygıtlar, birden fazla katmanda yer alan kanallar ve bölmeler gerektirir. - Aygıtın işlevselliğinin katmanların üst konumundan nasıl etkilendiğini göz önünde bulundurarak her katmanı elle çizerek başlayın.
- Çizgiler ve şekiller çizim sağlayan herhangi bir yazılım kullanarak bir bilgisayarda son tasarımları çizin.
- Her katmanı siyah, düz çizgiler ve tonlardan yoksun şekiller kullanarak ayrı ayrı çizin. 6 veya daha fazla nokta çizgi kalınlığı önerilir. Bu aşamada, kanal ve oda özelliklerinin boyutları genel oranlardan daha az önemlidir.
- Özellikler oluştururken ve katmanları üst üste getirirken kopyala ve yapıştır işlevini kullanın. Katman çizimleri örnekleri için Şekil 1B'ye bakın.
- Her katmanı zanaat kesici yazılımına aktarın (Şekil 1C). Bunu, çizilen tasarımın ekran yakalamasını yaparak ve sürükle ve bırak yaklaşımını kullanarak yapın.
- Zanaat kesici yazılım (ücretsiz indirme) yeni bir belge oluşturun. Görüntü dosyasını görüntülenen paspasın üzerine bırakın. Yazılım çoğu görüntü dosyalarını tanıyacaktır.
- Bir köşeden çekerek işlemekolaylaştırmak için görüntüyü büyütün. Tasarım artık izleme işlevini kullanarak yazılım tarafından tanınabilir.
NOT: Kullanıcılar doğrudan bu yazılım üzerinde de novo tasarımları üretebilir (tasarım paletinde çizim araçlarını kullanın).
- Tasarımı izlemek için pencerenin sağ tarafındaki İz simgesini (kelebek şekli) seçin ve içe aktarılan tasarımları tamamen seçin.
- Anahatetiketli İzleme Önizleme seçeneğini seçin. Tasarıma uyacak şekilde sarı izlemeyi ayarlamak için Eşik ve Ölçek ayarlarını (gerekirse) ayarlayın.
- Sarı izleme tasarımla eşleştikten sonra İzleme menüsünden İzleme'yi seçin. Kanallar artık kırmızı kontur olarak gösterilir. Kırmızı kontur tasarımla eşleşirse, alınan görüntü seçilebilir ve silinebilir. Tasarım şimdi ithal ve boyutlandırma için hazır.
- İzleyen tasarımı seçerek ve yazılım tarafından sağlanan ızgarayı kullanarak aygıtı boyutlandırın. Kanalların ve bölmelerin genişliğini ve uzunluğunu değiştirmek için çekin.
NOT: Yazılım ölçümler sağlar ve küçük çizgiler geçici olarak çizilebilir (pencerenin sol tarafında tasarım paleti kullanın) cihaz içinde boyutları ölçmek için. Fonksiyonel kanal genişliği boyutları 100 μm ile 900 m arasında değişir. Montaj sırasında uygun hizalamayı sağlamak için tüm katmanların orantılı olarak boyutlandırılması önemlidir.- Tasarım düzgün boyutlandıktan sonra, aygıtın her katmanının etrafına kare/dikdörtgen çizmek için şekil çizim menüsündeki kare aracını seçin. Bu şekil tüm katmanlar için aynı boyutta olmalıdır. Örnekler için Şekil 1C'ye bakın.
- Kanallara erişim bağlantı noktalarını içeren ayrı bir üst katman oluşturun. Basit tasarımlar bir ana (orta) kanal katmanı, bir alt sızdırmazlık katmanı (genellikle cam) ve kanallara (girişler/çıkışlar) erişmek için dairesel delikler içermesi gereken bir üst katmandan oluşacaktır.
NOT: Üçten fazla katman içeren tasarımlar birden fazla katmanda giriş/çıkış deliklerini gerektirir (Bkz. Şekil 1C, Şekil 5A). Bu delikler zaten tasarıma dahil edilebilir veya şu anda eklenebilir.- Ekranın sol tarafındaki çizim aracını seçin. Tasarımın giriş ve çıkış bağlantı noktalarının üzerine daireler çizin.
- Hem orijinal tasarımı hem de daireleri kopyalayın ve yapıştırın. Kanalları temel aygıttan silin.
NOT: Bu, giriş/çıkış bağlantı noktalarını orijinal tasarıma karşılık gelen doğru konumda bırakır. Şekiller de hizalama ile yardımcı olmak için her katmanın çevresine eklenebilir.
- Görüntülenen paspasın üzerindeki tüm katmanları kesecek şekilde düzenleyin. Cihaz kesmeye hazır.
2. Kesme
- Yapıştırıcı kesme paspasına tercih edilen kalınlıkta (3 mil standarttır) tek bir PET/EVA filmi (veya başka bir malzeme) uygulayın. Yapışkan (mat) tarafın yukarı, plastik (parlak) tarafın aşağı dönük olduğundan emin olun.
NOT: Katmanlara yağ ve mikro partiküller sokulmasını önlemek için temiz eldivenler kullanın. - Filmi paspasa karşı düzleştirmek (Şekil 1D), kapana kısılmış olabilecek tüm havayı temizler. Bu eldivenli eller veya bir rulo kullanılarak yapılabilir.
- Kesme paspasının kenarını kesicide belirtilen çizgiye hizala. Kesici üzerine Yük Mat tuşuna basarak paspasyükleyin. Film kalınlığına bağlı olarak kesme bıçağının ayarını 3 ile 5 arasında tutun.
- Kesici USB kablosunu bilgisayara bağlayın.
- GÖNDER sekmesini seçin ve bir kesme ayarı seçin.
NOT: Basamaklı menüde çok sayıda ayar mevcuttur. -Sticker Paper, Clear- 3-5 mil (75-125 μm) kalınlığa sahip PET/EVA film ile iyi çalışan bir ayardır. Farklı malzemeler için ayarları değiştirin ve ileride kullanmak üzere özel ayarları kaydedin.
- GÖNDER sekmesini seçin ve bir kesme ayarı seçin.
- Gönder'itıklatın. Kesme başlayacaktır (Şekil 1E). Paspasın engellenmeden hareket etmesi için kesicinin arka yerinde yeterli alan olduğundan emin olun. Kesici bittiğinde, kesici üzerindeki Boşalt'ı seçerek paspası boşaltın. Boşaltmadan önce paspası dışarı çekmeyin.
3. Hizalama
- Kesme paspasını temiz bir yüzeyin yanına yerleştirin. Eldivenli ellerle, kesilen paspasın mikroakışkan cihazının her tabakasını kaldırmak için bir çift cımbız kullanın (Şekil 1F). Özellikle kanalda döner ve virajlar etrafında dikkatli olun; bunlar özellikle hassas ve yırtılma ve çözgü duyarlıdır.
- Mikroakışkan cihazın katmanlarını temiz bir yüzeye yerleştirin. Cihazdaki yukarıdan aşağıya konumlarına göre sipariş edin (Şekil 1G, Şekil 2A, Şekil 5A ve Şekil 7A).
- Katmanları geçici olarak birbirine bağlamak için kullanılacak çift taraflı banttan küçük (~3 mm x 10 mm) parçalar kesin.
- Alt katmandan başlayarak katmanları tek tek üst üste koyun. Katmanlar arasındaki bir köşeye, herhangi bir kanal dan veya girişlerden/çıkışlardan uzakta küçük bir çift taraflı bant ekleyin(Şekil 1G, ok). Bant, gerekli olmasa da, katmanları hareketsiz hale getirir ve laminasyon sırasında kaymaz garanti eder. 4'ten fazla katmanı olan cihazlardaki katmanların hizalanmasını kolaylaştırmak için bir tel jig kullanın(Ek Şekil 3).
- Filmin yapışkan (mat-EVA) tarafının her zaman cihazın iç kısmına (katmanlar içinde) dönük olduğundan emin olun.
DİkKAT: Açıkta kalan yapıştırıcı, laminatörün iç kısımlarına karşı eriyecek ve bunlara yapışarak sadece cihazın kaybolmasına değil, aynı zamanda laminatörün gelecekteki performansını da etkileyecektir. - Tüm katmanlar üst üste bindikten sonra cihazı inceleyin. Tüm katmanlar arasında en az bir EVA tarafı olmalıdır ve hiçbir EVA maruz kalmalıdır. EVA kaplamalı olmayan malzemeler (örn. polivinil klorür (PVC) filmi, cam) tanıtılırken, özellikle daha karmaşık cihazlarda(Şekil 5)her iki tarafta EVA ile kaplanmış bir filme ihtiyaç duyulabilir ( Şekil 5).
4. Laminasyon
- Laminatörü açın ve istediğiniz kalınlıka ayarlayın. Bazı laminatörler 3 ve 5 mil ayarları sunarken, bazıları sunmuyor. 4 veya daha fazla katmanı olan herhangi bir cihaz için 5 mil ayarı kullanın.
- Laminatör hazır olduğunda cihazı laminasyon silindirleri üzerinden çalıştırın (Şekil 1H-I). En iyi sonuçlar için çift taraflı bandın eklendiği ucu yerleştirin.
NOT: Beş veya daha fazla katmandan oluşan aygıtlar imal edilirken, laminatörden birden fazla kez çalıştırılabilirler. - Lamine cihazı kurtarın.
NOT: Cihazların laminatörden iyileşmelerini kolaylaştıracak kadar büyük olması tavsiye edilir. Bu husus kanalların veya yonga mimarisinin boyutunu etkilemez, sadece içinde kalmadan kolayca laminatör üzerinden gidebilirsiniz bir "çerçeve" için çağırır.
5. Giriş/çıkış portları
- Bir mobilya tampon merkezinden küçük bir delik kesmek için bir döner alet ve 1/32 in. matkap ucu kullanın. Alternatif olarak, tamponları delmek için 1 mm biyopsi yumruğu kullanın.
NOT: Matkap presi önerilir. Boyutları farklılık gösterse de 2 mm x 6 mm çapında tamponlar önerilir. Tamponu basitçe "bıçaklamaktan" kaçının. Malzeme çıkarılmadığı sürece, tampon tekrar mühürlenir (Ek Şekil 1). Yukarıda belirtildiği gibi perforasyonlar polyetheretherketone (PEEK) tüp, bir pipet ve ucu veya künt bir iğne (16-18 G) ile arayüz içindir. Daha büyük delikler döner zımba persleri kullanılarak elde edilebilir (Ek Şekil 1). Tampon sıvılar veya diğer biyolojikler için bir "rezervuar" olarak kullanıldığında bu yararlıdır. - Küçük cımbız bir çift ile herhangi bir enkaz (delme veya delme nedeniyle) kaldırarak delik tamamen açık olduğundan emin olun.
- Giriş/çıkış portları başarıyla temizlendikten sonra tamponları lamine cihazdaki giriş/çıkış portlarıyla dikkatlice hizalayın(Şekil 1J-K). Bu adım, cihazın içinde ve dışında sıvıların doğru akışına sahip olmak için gereklidir. Tamponu cihazın arkasında tutun, yapışkan yüzü cihazdaki açık giriş/çıkışa bakacak şekilde konumlandırın, ardından hizalayın ve yapışın. Aygıt montajı tamamlandı.
6. Test
- Kanal/oda mimarilerine delikli tamponlardan (bağlantı noktalarından) erişin. Sıvıların ve biyolojiklerin cihazlara nasıl sokulması ile ilgili çeşitli seçenekler vardır.
- Plastik bir konektöre (örn. Luer adaptörleri) veya künt bir iğneye takarak laboratuvar veya tıbbi/cerrahi tüp kullanın. Adaptörleri olmayan standart bir pipet ve uç veya PEEK boru da kullanılabilir(Ek Şekil 2).
- Şırıngalar ve tüp ile şırınga veya peristaltik pompalar kullanarak sıvıların infüzyon veya çizim gerçekleştirin.
NOT: Piyasada, yazı sırasında ~300 USD'den başlayan birçok seçenek vardır. - Cihaza ve denemeye göre farklı akış hızı ayarları ayarlayın.
NOT: Akış hızı ayarlarını rutin olarak 0,01-100 μL/dk aralığında kullanırız, ancak diğer oranlar kullanılabilir.
Şekil 1: Üretim. (A)Bir ofis laminatörü ve bir zanaat kesici üretim için gerekli ekipman sadece iki adet vardır. Her ikisi de online olarak veya el sanatları/ofis malzemeleri mağazalarında mevcuttur. Diğer gerekli araçlar makas ve cımbız içerir. (B) Kanal ve oda mimarileri çizim araçları içeren herhangi bir yazılım programı kullanılarak dijital olarak oluşturulabilir (vektör grafikleri bazı kullanıcılar tarafından tercih edilebilir, ancak gerekli değildir). Çizgiler ve şekiller beyaz arka plan ile siyah çizilir. Dosya veya tasarım bir ekran yakalama sürükleyerek ve bırakarak zanaat kesici yazılım içine içe aktarılabilir. (C) Craft kesici yazılım indirmek için ücretsiz olarak kullanılabilir ve kesici kontrol etmek için gereklidir. Yazılım tasarımı satın aldı ve boyutlandırma gibi değişikliklere izin verir. Ayrıca çizim araçları sağlar. (D) Kesme paspaskesme için film taşır. Bu biraz yapışkan, kesilecek malzemelerin immobilizasyon için izin verir. Şekil yükleme için hazır dört farklı malzeme gösterir: 3 mil kalınlığında PET / EVA film (üst), 5 mil kalınlığında PET / EVA film (orta), 6 mil kalınlığında EVA / PET / EVA (sol altta) ve PVC film (sağ alt). (E) Kesici ekran bıçak (siyah) birim ve dolu paspas açıktır. (F) Kesimden sonra, münferit tabakalar cımbızla kaldırılır. Kanalların ve odaların kesik leri paspasa bağlı kalır ve daha sonra kaldırılır ve atılır. (G) Tek tek katmanlar laminasyon için hizalanır ve üst üste yerleştirilir. Çift taraflı bant (ok) küçük parçalar genellikle laminasyon sırasında katman kayması ve hizalama yardımcı olmak için kullanılır. (H, I) Cihaz laminatörün üst kısmında beslenir ve yuva dan kurtarılır. Laminasyon kanal yollarını açık bırakarak sağlam bir mühür sağlar. (J, K) Kanallara erişmek için delikli, kendinden yapışkanlı vinil tamponlar eklemek gerekir. Görüntü (J) hizalama için "ters" yaklaşımını görüntüler, tampon arkadan yerleştirilir, tampon perforasyonu ile giriş / çıkış görsel hizalama sağlayan. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Düşük maliyet ve hızlı yinelemeye ek olarak, PETL teknolojisi belirli zorlukları çözmek için kolayca özelleştirilebilir. İlk olarak, cam kapak, oda katmanı, kanal katmanı ve giriş/çıkış katmanından oluşan basit bir cihazı tanımlıyoruz (Şekil 2). Bu cihaz sürekli akış altında hücre ve mikro organların görüntülenmesi kolaylaştırmak için tasarlanmıştır. Kültür ortamı besin ve gaz alışverişini teşvik etmek için düşük akış oranlarıyla yenilenir. Yuvarlak haznede ters mikroskop kullanılarak görüntüleme sağlayan cam bir alt vardır. Bu cihazda cam kullanımı için en az iki nedeni vardır. İlki optik. PET ve EVA, optik saydamlık ları ve esneklikleri için kullanılan termoplastiklerdir ve görüntüleme için bir arayüz olarak kullanılabilir (özellikle düşük büyütmelerde9. Pet'in görünür spektrumdaki ışık iletimi %87 ile %90 arasındadeğişmektedir. Cam, ancak, daha iyi optik özelliklere sahiptir ve biyolojik görüntüleme kullanılan standarttır. Cam kullanmak için ikinci nedeni hücreleri şimdiye kadar test (memeli hücre hatları), daha kolay eklemek eğilimindedir (işlenmemiş) PET / EVA.
Şekil 2: Ters mikroskopi için basit bir oda. (A) Cihaz bir cam tabaka ve üç PET/EVA katmanından (3 mil kalınlığında) oluşur. Bir cam kapak kayma (24 mm x 60 mm) alt tabakadır. Bir sonraki katmangörüntüleme odasının alt kısmında dır. Bir sonraki katman, haznenin üst yarısına sahiptir ve onu gelen/çıkış kanalına bağlar. Böylece kanalın yüksekliği sadece 75 μm, odanın yüksekliği ise 150 m'dir. Kanalın genişliği kullanıcı tarafından belirlenir (500 μm burada gösterilir). Üst tabaka oda/kanal yolunu kapatır ve giriş/çıkışlara erişim sağlar. Üst üste bindirilmiş katmanlar sağda gösterilir. (B) Bitmiş cihaz görselleştirme için kırmızı boya ile aşılanmış gösterilir. Yükleme, gösterildiği gibi, künt bir iğne ile donatılmış bir mikropipet ve uç, laboratuvar veya tıbbi/cerrahi tüp veya PEEK tüp kullanılarak elde edilebilir. (C) Kanal/oda tasarımı tek bir cihazda (örneğin, birkaç ayrı numunenin gözlemini kolaylaştırmak için) yinelenebilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Bu cihazdaki kanalların ve odanın boyutları tarif edilebis. PETLs yükseklik her zaman film veya tabaka kalınlığı bir fonksiyonudur. Ticari olarak sunulan PET/EVA kalınlığı bir inçin binde biri cinsinden ölçülür (1 mil 』 25 m). Bu nedenle, kanal ve oda yükseklikleri genellikle 25 μm'lik katlarıdır. Şekil 2'de gösterilen cihaz 75 μm yüksekliğe sahip kanallara ve toplam yüksekliği 150 m olan iki katmanla tanımlanan bir hazneye sahiptir. Ancak, katmanların farklı malzemelerden (örneğin, cam, folyo, PVC, kağıt) oluşabileceği ve genellikle 25 ila 250 m arasında değişen farklı kalınlıkta bulunabileceği unutulmamalıdır.
Şekil 3: Hücre görüntüleme. (A) Basit hazne PETL yapışık hücrelerin kısa süreli kültür için kullanılabilir. Hücreler haznede açığa çıkan cama yapışır ve ters bir mikroskop kullanılarak gözlemlenebilir. (B) Sıçan bazofiller ters konfokal mikroskobunda görselleştirme için Hoechst (mavi) ve plazma membran (kırmızı) floresan boyalarla boyandı. (C) Basit bir hazne cihazındaki hücrelerin parlak alan görüntüsü. (D) Faz kontrast görüntüsü. Beyaz ölçek çubuğu 200 μm. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
PETL imalatının doğası, akışkan yol tasarımında önemli bir karmaşıklığa olanak sağlar. Basit oda cihazı z ekseninin iki düzeyinde özellikleri içeren dört katmandan oluşur (kanal ve bir düzeyde odanın üst, ikinci düzeyde odanın alt). PETL'ler tarafından sağlanan bir avantaj, 3 boyutlu kanal/oda mimarilerinin yapılabildiği kolaylıktır. Soğutma veya ısıtma kanalları, diyaliz membranları, elektrik devreleri veya basınç hatları gibi özelliklerin eklenmesi (bkz. Şekil 5)birden fazla tabakanın üç boyutlu olarak bağlanması ile elde edilir. Şimdiye kadar karşılaşılan bir uyarı lamine edilebilir katmanların sayısı sınırıdır. EVA kürasyonu için gerekli ısı transferi, toplam kalınlığı 800 μm'nin üzerinde olan cihazlarda yetersiz bulunmuştur. Bu sınırlama bazı aygıtlarda ele alınabilir. Birçok durumda, yeni bir katman ekleninher zaman laminat mümkündür. Yeni bir tabaka termoadhesive (EVA) cihazın dışında karşı karşıya gerektirir bu mümkün değildir.
Şekil 4: Mikro-organ görüntüleme. (A) Basit oda PETL Drosophila melanogaster (2x büyütme) embriyobir kanat diskgörüntü içinkullanılır. Kanat diski boyutları yaklaşık 90 μm x 250 μm x 500 m'dir. Bir veya birkaç organ kapak penceresi ile görüntülenebilir. Başka bir kanat diskinin artan büyütmeleri (B) 20x/0.75-air, (C) 40x/1.30-oil ve (D)100x/1.49-yağ hedefleri iplik disk konfokal mikroskopi kullanılarak gösterilmiştir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Kültürdeki hücrelerin incelenmesi, sabit akış veya mekanik uyaranlar gibi dinamik durum koşulları sağlayan araçlardan yararlanır. Şekil 3, bir memeli hücre hattının basit bir oda cihazında kültürlendiği ve görüntülendiği bir örnek sağlar. Orta sürekli görüntüleme sırasında değiştirilebilir, sadece ideal büyüme koşulları korumak için izin, ama aynı zamanda gerçek zamanlı görüntüleme sırasında kimyasal uyaranların kontrollü giriş için. Bu durum, Şekil 4'tegösterildiği gibi eski vivo mikro organların görüntülenmesi için de geçerlidir. Kanal ve oda yapıları, organ veya dokulardan bütün organizmalara (örneğin, Drosophila embriyoları ve hayali diskler veya C. elegans)farklı biyolojik örneklere uyacak şekilde özel boyutlarda tasarlanabilir.
Şekil 5: Mechano-PETL. Basit hazne PETL bir sıkıştırma odası eklenerek değiştirilir. (A)Cihaz dört farklı malzemeiçeren yedi katmandan oluşur: bir cam alt tabaka (coverslip, gösterilmez), dört PET/EVA 3 mil katmanı (kanal/oda katmanları, boşluk tabakası ve giriş/çıkış katmanı), EVA/PET/EVA 6 mil katmanı (kanal/oda sızdırmazlığı ve PVC yapıştırma) ve deforme edilebilir PVC katmanı (sıkıştırma için). (B, C) Numune kanalı/oda yolu kırmızı boya kullanılarak görselleştirilmiştir. Sıkıştırma kanalı/oda yolu yalnızca hava içerir. (D) Hava basıncı sıkıştırma yoluna manuel olarak (veya mekanik olarak) uygulanır ve bu da haznenin üst kısmındaki PVC filmin genişlemesine neden olur. Genişleme, odadaki boyayı yerinden ediyor. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Biyolojik örneklerin mekanik tedirginliği hücresel fizyoloji anlayışımızı geliştirir ve embriyonik gelişim ve farklılaşma gibi süreçlere ışık tutmaktadır. Şekil 5, basit bir kanal/oda dizisi ve sıkıştırma odasından oluşan bir PETL cihazı tanımlar. Biri PVC film olmak üzere altı katmandan oluşur (en basit haliyle). PVC film hava basıncı uygulandığında saptırır ve numunelerin oda içinde sıkıştırmasına neden olur. Bu cihaz PET/EVA dışındaki malzemelerin kullanımına bir örnektir ve Drosophila mikro organları13'teki mekanik yükü incelemek için kullanılan PDMS/cam cihazlarınındeğiştirilmesinde 9 adet başarıyla kullanılmıştır (Şekil 6'dagösterildiği gibi). PETL cihazları yeniden kullanılabilir. Ancak, imalatın düşük maliyeti, azaltılmış ayak izi ve sürekli manipülasyon veya yıkama dan sonra delaminasyon potansiyeli nedeniyle, her işlemin başında yeni cihazların kullanılmasını öneririz.
Şekil 6: Mekonobiyoloji görüntüleme. (A) Bir DE-kadherin::GFP Drosophila kanat diskini ifade eden bir mechano-PETL içinde 20x büyütme de dönen disk konfokal mikroskop kullanılarak görüntülenir. (B) Odanın üzerindeki membrandan basınç, hava dolu bir şırıngayı elle hareket ettirerek veya şırınga pompası kullanılarak uygulanabilir. İdeal gaz yasası membrana uygulanan kuvvet miktarını tahmin etmek için kullanılır9. Disk kese alanı (beyaz noktalı çizgi) ~ 4 psi uygulaması ile yaklaşık% 30 (kırmızı noktalı çizgi) arttı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
PETL cihazlarının üretim kolaylığı nedeniyle, kimya, biyoloji ve mühendislik sınıfları ve öğretim laboratuvarları gibi eğitim ortamlarında kullanımlarını araştırdık. Eğitimsel PETL örneği Şekil 7'degösterilmiştir. Cihaz, mikro ölçekte sıvı akışının temel özelliklerinden bazılarını (örn. laminar akış) görüntülemek üzere tasarlanmıştır. 5 mil PET/EVA filminin dört katmanından(Şekil 7A)ve üç yakınsama giriş kanalı ve serpantin yapısı içeren bir kanal mimarisinden oluşur. Dairesel "depresyonlar" veya "aşağı" adımlar micromixing teşvik etmek için yola eklenmiştir14. Bir şırınga pompası kullanılarak fenol kırmızısı çözelti dış bağlantı noktalarından aşılanırken, pH 9 çözeltisi merkez bağlantı noktasından aşılanır. Hidrodinamik odaklama15 dış akışkan akışı ile daha küçük bir akış içine iç akışı zorlayarak görselleştirilmiştir (Şekil 7C). Cihazdaki laminar akış konvektif karıştırmayı önler ve yavaş yavaş dağınık karıştırma kanalın uzunluğu boyunca (oklar) gösterilir. Gösterilen gibi cihazlar, akışkandindinamiği ve biyotransport kavramlarını (örn. difüzyon, laminar akış) öğretmek için kullanılabilir. Alternatif olarak, öğrenciler tasarım ve kendi cihazları, iki ila üç saat8süren düzenli bir laboratuvar oturumunda üstlenilebilir bir proje imalatı davet edilebilir.
Şekil 7: Sınıfta PETLs. (A) Cihaz 5 mil PET/EVA film dört kat kullanılarak imal edilmiştir. İkinci katman (sağdan sola) kanal yolunun altına konumlanacak dairesel bölmelere sahiptir. (B) Bitmiş cihaz pH göstergesi fenol kırmızısı (2 mM, sarı) ve saydam bir pH 9 çözeltisi (orta kanal) ile yüklenmiştir. Fenol kırmızısı temel çözeltilerle temas ettiğinde macentaya dönüşür. Kutular (C) ile (F)içinde gösterilen alanları gösterir. (C) Hidrodinamik odaklama. (D, E) laminar akış ve difüzyon. (E, F) mikrokarıştırma. Beyaz pul çubuğu tüm panellerde 2 mm'dir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 1: Tampon/port perforasyonu. (A) Döner bir alet tutan matkap presi kurulumu tampon delinmeyi kolaylaştırır. 1/32" ve 3/64" boyutlarında matkap uçları kullanılır. (B) İşlem verimlidir ve çok sayıda tampon kısa sürede işlenebilir. (C) Biyopsi yumrudelik delme için bir alternatiftir. (D) Daha büyük delikler için döner zımba plier kullanılır. Bu delikler büyük numuneleri (infüzyon yerine sıvı çekilmesi ile) veya ortam rezervuarları olarak yüklemek için kullanılabilir. Bu rakamı indirmek için lütfen tıklayınız.
Ek Şekil 2: Tüp. (A) Laboratuvar veya tıbbi/cerrahi tüp (1/32" ID, 3/32" OD) daha basit bir seçenektir. Esnek tir ve kesilmesi kolaydır. (18 G) künt iğnelerin kullanılmasını gerektirir. (B) İğnelerden biri şırıngaya (pembe) Luer adaptörü kullanılarak bağlanır ve ikinci bir iğneden çıkarılarak boruya takılabilir. (C) Peek tüpüne aşina olan araştırmacılar (0.010" ID, 1/32" OD) petls ile kullanabilirler. (D) PEEK parçaları. (E) Şırınga pompası her iki tüp tipi için aynıdır. (F) Laboratuvar veya tıbbi/cerrahi tüp 3/64" matkap ucu ile delik, PEEK tüp 1/32 " delikli gerekir. 1 mm biyopsi zımba ile yapılan delikler her iki tüp setini de barındırabilir. Bu rakamı indirmek için lütfen tıklayınız.
Ek Şekil 3: Bir tel jig kullanarak hizalama. Aygıtın tasarımı, birkaç katmanın hizalanması için kılavuz görevi görebilecek delikler içerebilir. Tel jigs yaklaşık 20 USD için ticari olarak mevcuttur. Bu rakamı indirmek için lütfen tıklayınız.
Ek Şekil 4: Boyut sınırlamaları. Zanaat kesiciler ~100 μm genişliğinde(A)düz kanalları kesebilseler de, kesme desenlerinin doğruluğu 150 μm veya daha az(B)ölçen özellikler için büyük ölçüde azalır. Şekillerin yanındaki boyutlar kanal genişliğini gösterir. Bu rakamı indirmek için lütfen tıklayınız.
Ek Tablo 1: PDMS'de mikroakışkan talaş üretimi için zaman ve maliyet. *Gofret/küf hazır olduğunda ve PDMS fırın kullanılarak tedavi edilebildiği zaman üretim süresi. Herhangi bir tasarım değişikliği birkaç gün bir gecikme temsil eder. Bu tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayınız.
Ek Tablo 2: PETL mikroakışkan çipin imalatı için zaman ve maliyet. Bu tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Mikroakışkanlar giderek dünya çapında laboratuvarların alet kutusunda mevcut iken, benimsenme hızı hayal kırıklığı olmuştur, olumlu etkisi için potansiyel göz önüne alındığında16. Mikroakışkan cihaz imalatının düşük maliyeti ve yüksek verimi, ortalama bir araştırma laboratuvarında bu teknolojinin benimsenmesini hızlandırmak için gereklidir. Burada açıklanan yöntem, litografik yöntemlerin gerektirdiği zaman ve maliyetin çok altında iki ve üç boyutlu aygıtlar oluşturmak için birden çok film katmanı kullanır. Standart litografinin başlaması için binlerce dolar (USD) maliyeti vardır ve günlerce üretilmesi gerekir, PETL üretim başlangıç maliyeti 350 USD'den azdır ve cihazlar dakikalar içinde imal edilebilir. Bu, sadece araştırma laboratuvarında değil, aynı zamanda hızlı yinelemenin avantajlı olduğu ortamlarda (örneğin, standart PDMS cihazları için prototip oluşturma) veya ucuz, tek kullanımlık cihazların endüstriyel üretiminin gerekli olduğu ortamlarda da benimsenmelerini kolaylaştırır. Örneğin, PETL'ler biyolojik olarak parçalanabilen malzemeler kullanılarak imal edilebilir ve sağlık alanında kullanımları için uyarlanabilir ve tanılama araçları olarak ideal hale getirilebilir. Sınıfta, önceden üretilmiş öğrenme materyalleri olarak veya öğrencilerin kendi cihazlarını tasarladıkları, imal ettikleri ve test ettikleri yaratıcı bir meydan okuma olarak kullanılabilirler.
PETL imalatı karmaşık değildir. Ancak, bu tekniğin kritik adımlarını ve geçerli sınırlamalarını belirlemek yararlıdır. Bazı kullanıcılar PETL cihazlarındaki gaz değişiminin PDMS cihazlarına kıyasla azaldığını göreceksiniz ve bu da deneme sırasında sürekli ortam akışına sahip olmakla telafi edilir. Başka bir sınırlama boyutlandırma olduğunu. 150 μm'den küçük kanallar ve diğer özellikler kesicinin çözünürlük sınırının altındadır (Ek Şekil 4). 200-900 μm aralığında genişliğe sahip kanallarla çalışmanızı öneririz. Bu sınırlar esnektir ve özellikle üst eşikte değişiklik eğilimindedir. Örneğin, 75 μm yüksekliğe sahip kanallar kanalın genişliği 950 μm veya daha fazla olduğunda çöker, ancak yükseklik artarsa açık kalır. Cihazın mimarisi uygulamaya göre değişiklik gösterse de, düzenli olarak 75 veya 125 μm yüksekliğinde ve genişliği 400-600 m olan kanallar kullanıyoruz.
Katmanları ve tamponları hizalarken detaylara dikkat etmek önemlidir. PETL imalatından kaynaklanan birkaç komplikasyonun çoğu uyum sorunlarının bir sonucudür. Laminasyon sırasında maruz kalan EVA, dahili silindirlere yapışabilir ve kullanılamaz hale getirebilir. Sıvı infüzyonu kötü konumlandırılmış bir tampon tarafından engellenebilir. Neyse ki, PETLs sadece ucuz değil, aynı zamanda hızla inşa edilir, bu nedenle hatalı cihazlar kolayca değiştirilebilir veya değiştirilebilir.
PETL'ler diğer mikroakışkan cihazlarda kullanılanlara benzer infüzyon akış hızlarına dayanabilir. 0.01 ila 100 μL/dk grubumuz tarafından kullanılan aralık olmasına rağmen, 500 μL/dk'ya kadar akış hızları (ve belki de elle hareket ettirilmiş mikropipetler kullanılırken daha yüksek) kullanılabilir. Petls 30 ila 57 psi8aralığında ki baskılara dayanabilir bulduk. Şırınga pompaları en deneysel ayarlar için tavsiye edilir, mutlak bir gereklilik olmasa da. Sınıfta, burettes öğrencinin cihazları test etmek için kullanılmıştır15. Peristaltik pompalar hücre kültürü gibi bazı ortamlarda yararlıdır, özellikle gaz değişimi PETLs sınırlı olduğundan. Leaching birendişe5 olabilir rağmen PDMS, bu konuda daha avantajlı olabilir. Hibrit PET/EVA-PDMS üretmeye çalıştık, ancak EVA doğrudan PDMS'ye uymayacaktır; ikincisinin yüzey modifikasyonunun (örn. plazma tedavisi veya yüzey aktif tedaviler) bu sorunu çözmesi mümkündür. PETL'lerle karşılaştırılabilir başka bir yaklaşım da, PMMA'nın17,18'ini oluşturan CO2 lazer ablasyon kullanan kanalların mikro işlemesidir. Üretilen ısı EVA'yı tedavi etme ve düzensiz kanal kenarları üretme eğiliminde olduğundan, lazer kesimin PET/EVA filmi ile uyumsuz olduğunu bulduk. Yeterli lazer ekipmanı kullanımı da önemli ölçüde üretim maliyetlerini artırabilir.
Özetle, PETL'ler mevcut teknolojilere göre birden fazla avantaj sunar: (i) Maliyetler, tüketici sınıfı malzeme ve ekipmanların kullanımı nedeniyle geleneksel yöntemlerden önemli ölçüde daha düşüktür ve bu da onu hem araştırmacılar hem de öğrenciler için kolayca erişilebilir hale getirir. (ii) Cihazlar birkaç dakika içinde tasarlanabilir, kesilebilir ve monte edilebilir, bu da hızlı prototip yinelemesine olanak tanır ve zaman etkin deneyleri kolaylaştırır. (iii) Aynı anda birden fazla cihaz üretilerek yüksek üretim ekibe olanak sağlar. (iv) Çok yönlülük ekleyerek ve kapsamlı özelleştirme sağlayan çeşitli malzemeler dahil edilebilir. Bu teknolojiyi kullanarak yeni işlevlerin mevcut ve gelecekteki gelişimi, yeni kullanıcıların yaratıcılığına ve gereksinimlerine aittir. Kullanıcılar kendi özel ihtiyaçları için yeni tasarımlar ve yaklaşımlar geliştirdikçe, PETL mikroakışkan cihazların yaygın olarak benimsenmesi büyük olasılıkla yeni malzemelerin ve yapılandırmaların dahil edilmesiyle sonuçlanacaktır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Fernando Ontiveros, bu teknolojiiçin ticari ve danışmanlık hizmeti verecek bir şirket olan PETL FLUIDICS'i (LLC) piyasaya sürme sürecindedir. Ortak yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Acknowledgments
Bu el yazmasındaki çalışmalar kısmen Ulusal Bilim Vakfı (NSF) (Grant No. CBET-1553826) (ve ilgili ROA eki) ve Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) (Grant No. R35GM124935) J.Z.'ye ve Notre Dame Melchor'dan F.O.'ya Fakülte fonunu ziyaret etti. Jenna Sjoerdsma ve Başar Bilgiçer'e memeli hücreleri ve kültür protokolleri ve Fabio Sacco'ya ek rakamlarla desteklerinden dolayı teşekkür ederiz.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Biopsy punch (1mm) | Miltex | 33-31AA | Optional, replaces rotary tool set up |
| Blunt needles | Janel, Inc. | JEN JG18-0.5X-90 | Remove plastic and attach to Tygon tubing |
| Coverslips | Any | 24 x 60 mm are preferred | |
| Cutting Mat and blades | Silhouette America or Nicapa | www.silhouetteamerica.com/shop/blades-and-mats | Re-use/Disposables |
| Double-sided tape | Scotch/3M | 667 | Small amounts, any width or brand |
| PEEK tubing | IDEX/any | 1581L | Different configurations available. Consider using Tygon tubing intead, if not already using PEEK |
| PET/EVA thermal laminate film | Scotch/3M & Transcendia | TP3854-200,TP5854-100 & transcendia.com/products/trans-kote-pet | 3 - 6 mil (mil = 1/1000 inch) laminating pouches or rolls. |
| PVC film - Cling Wrap | Glad / Any | Food wrapping | |
| Rotary tool-drill | Dremel/Any | 200-121 or other | 1/32 and 3/64" drill bits from Dremel recommended |
| Rubber Roller | Speedball | 4126 | To facilitate adhesion, any brand will work |
| Scissors & tweezers | Any | Fiskars-Inch-Titanium-Softgrip-Scissors |Cole-Parmer –# UX-07387-12 | Quality brands are recommended |
| Silhouette CAMEO Craft cutter | Silhouette America | www.silhouetteamerica.com/shop/cameo/SILHOUETTE-CAMEO-3-4T | Preferred craft cutter |
| Silhouette Studio software | Silhouette America | www.silhouetteamerica.com/software | Controls the craft cutter and provides drawing tools (free download MAC and PC) |
| Syringe Pump | Harvard Apparatus or New Era | 70-4504 or NE-300 | Pumps are ideal, pipettes or burettes can be used. |
| Syringes | Any | 1-3mL | |
| Thermal laminator | Scotch/3M | TL906 | Standard home/office model |
| Tygon tubing (E-3603) | Cole-Parmer | EW-06407-70 | Use with blunt needle tips |
| Vinyl furniture bumpers | DerBlue/3M/ Everbilt | Clear, self-adhesive (6 x 2 mm and 8 x 3 mm) | Round bumpers are recommended |
References
- Xia, Y., Whitesides, G. M.
- Beebe, D. J., Mensing, G. A., Walker, G. M. Physics and Applications of Microfluidics in Biology. Annual Review of Biomedical Engineering. 4 (1), 261-286 (2002).
- Whitesides, G. M., Ostuni, E., Takayama, S., Jiang, X., Ingber, D. E. Soft Lithography in Biology and Biochemistry. Annual Review of Biomedical Engineering. 3 (1), 335-373 (2001).
- Sackmann, E. K., Fulton, A. L., Beebe, D. J. The present and future role of microfluidics in biomedical research. Nature. 507 (7491), 181-189 (2014).
- Berthier, E., Young, E. W. K., Beebe, D. Engineers are from PDMS-land, Biologists are from Polystyrenia. Lab on a Chip. 12 (7), 1224 (2012).
- Zhang, B., Korolj, A., Lai, B. F. L., Radisic, M.
- Bartholomeusz, D. A., Boutte, R. W., Andrade, J. D. Xurography: rapid prototyping of microstructures using a cutting plotter. Journal of Microelectromechanical Systems. 14 (6), 1364-1374 (2005).
- Martínez-Hernández, K. J., Rovira-Figueroa, N. D., Ontiveros, F. Implementation and Assessment of Student-Made Microfluidic Devices in the General Chemistry Laboratory. , (2016).
- Levis, M., et al. Microfluidics on the fly: Inexpensive rapid fabrication of thermally laminated microfluidic devices for live imaging and multimodal perturbations of multicellular systems. Biomicrofluidics. 13 (2), 024111 (2019).
- Subramaniam, A., Sethuraman, S. Chapter 18 - Biomedical Applications of Nondegradable Polymers. Natural and Synthetic Biomedical Polymers. , 301-308 (2014).
- Yuen, P. K., Goral, V. N. Low-cost rapid prototyping of flexible microfluidic devices using a desktop digital craft cutter. Lab Chip. 10 (3), 384-387 (2010).
- Oya, K., et al. Surface Characteristics of Polyethylene Terephthalate (PET) Film Exposed to Active Oxygen Species Generated via Ultraviolet (UV) Lights Irradiation in High and Low Humidity Conditions. Journal of Photopolymer Science and Technology. 27 (3), 409-414 (2014).
- Narciso, C. E., Contento, N. M., Storey, T. J., Hoelzle, D. J., Zartman, J. J. Release of Applied Mechanical Loading Stimulates Intercellular Calcium Waves in Drosophila Wing Discs. Biophysical Journal. 113 (2), 491-501 (2017).
- Suh, Y. K., Kang, S. A Review on Mixing in Microfluidics. Micromachines. 1 (3), 82-111 (2010).
- Jahn, A., Vreeland, W. N., Gaitan, M., Locascio, L. E. Controlled Vesicle Self-Assembly in Microfluidic Channels with Hydrodynamic Focusing. Journal of the American Chemical Society. 126 (9), 2674-2675 (2004).
- Weibel, D., Whitesides, G.
- Chen, X., Li, T., Shen, J. CO2 Laser Ablation of Microchannel on PMMA Substrate for Effective Fabrication of Microfluidic Chips. International Polymer Processing. 31 (2), 233-238 (2016).
- Chen, X., Shen, J., Zhou, M. Rapid fabrication of a four-layer PMMA-based microfluidic chip using CO2-laser micromachining and thermal bonding. Journal of Micromechanics and Microengineering. 26 (10), 107001 (2016).
