Plataforma microfluídica pneumática para concentração de micropartículas

Summary

O presente protocolo descreve uma plataforma microfluidica pneumática que pode ser usada para uma concentração eficiente de micropartículas.

Abstract

O presente artigo introduz um método para fabricar e operar uma válvula pneumática para controlar a concentração de partículas usando uma plataforma microfluidica. Esta plataforma possui uma rede tridimensional (3D) com canais de fluido curvo e três válvulas pneumáticas, que criam redes, canais e espaços através da replicação duplex com polidimetilsiloxano (PDMS). O dispositivo opera com base na resposta transitória de uma taxa de fluxo de fluido controlada por uma válvula pneumática na seguinte ordem: (1) carregamento amostral, (2) bloqueio amostral, (3) concentração amostral e (4) liberação da amostra. As partículas são bloqueadas pela fina deformação da camada de diafragma da placa da válvula de peneira (Vs) e se acumulam no canal microfluido curvo. O fluido de trabalho é descarregado pela atuação de duas válvulas de entrada/desliga. Como resultado da operação, todas as partículas de várias ampliações foram interceptadas e desengajadas com sucesso. Quando esta tecnologia é aplicada, a pressão operacional, o tempo necessário para concentração e a taxa de concentração podem variar dependendo das dimensões do dispositivo e da ampliação do tamanho das partículas.

Introduction

Devido à importância da análise biológica, as tecnologias microetroecânicas microfluidicas e biomédicas (BioMEMS) ^1,2 são utilizadas para desenvolver e estudar dispositivos para a purificação e coleta de micromateriais ^2,3,4. A captura de partículas é categorizada como ativa ou passiva. Armadilhas ativas têm sido usadas para forças dieletéricas externas⁵, magnetoforéticas⁶,^{auditivas 7}, visuais⁸ ou^{térmicas ....}

Protocol

1. Projetando a plataforma microfluidica para concentração de partículas

1. Projete a plataforma microfluida pneumática constituída por uma válvula pneumática para fluxo de fluidos na rede de fluxo 3D e três válvulas pneumáticas para a operação da válvula peneira (Vs), fluido (Vf) e partícula (Vp) (Figura 1).
   NOTA: Os blocos vs concentram partículas do líquido, e Vf e Vp permitem a liberação de fluidos e partículas após a concentração. Três portas pneumáticas fornecem ar comprimido da camada de alimentação fluida/pneumática (normalmente aberta) e da saída de luz da válvula pneumática para acionar a válvula. A re....

Results

A Figura 8 mostra a taxa de fluxo das taxas de fluido para uma operação de plataforma de quatro estágios, conforme mencionado na Tabela 2. A primeira etapa é o estado de carga (estado). A plataforma foi fornecida com fluido com todas as válvulas abertas, e o fluido de trabalho (Qf) e partículas (Qp) são quase idênticos, pois a rede de canais microfluidos exibe simetria estrutural. No segundo estágio (estado b), o ar comprimido foi transportado para Vs para bloquear as partíc.......

Discussion

Esta plataforma fornece uma maneira simples de purificar e concentrar partículas de vários tamanhos. As partículas são acumuladas e liberadas através do controle pneumático da válvula, e nenhum entupimento é observado porque não há estrutura passiva. Usando este dispositivo, a concentração de partículas de três tamanhos é apresentada. No entanto, a pressão operacional, o tempo necessário para concentração e a taxa podem variar dependendo das dimensões do dispositivo, ampliação do tamanho das partículas e da pressão em Vs.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Punção de 1,5 mm	Auto-produção	Auto-produção	Esta punção foi feita solicitando um fabricante de moldes com base no Miltex® Produto de punção de biópsia com êmbolo (15110-15).
4 polegadas de silício wafer/su-8 molde	4science	29-03573-01	polegadas (100) ptype wafer/su-8 molde
carboxil poliestireno partícula reticulada(24.9 μ m)	Spherotech	CPX-200-10	Amostra de grânulo concentrado1
Medidor de vazão	Sensirion	SLI-1000	Medição de vazão
Câmera de alta velocidade	Photron	FASTCAM Mini	Observação da concentração
Placa quente	Como uma	HI-1000	para cura de líquido PDMS
KOVAX-SERINGA 10 mL/Seringa	Koreavaccine	22G-10ML	Encha o canal microfluídico com água desmineralizada sem bolhas.
Laboratório Conona treater/plasma atmosférico	Electro-Technic	BD-20AC	Chip bonding/plasma atmosférico
Polidimetilsiloxano líquido, PDMS	Dow Corning Inc.	Sylgard 184	Componentes do
chip Microscópio	Olympus	IX-81	Observação da concentração
Tubos PEEK	SAINT-GOBAIN PPL CORP.	AAD04103	Injetar ou coletar partículas
de partículas de poliestireno (4.16 μ m)	Spherotech	PP-40-10	Amostra de grânulo concentrado3
Partícula de poliestireno (8,49 μ m)	Spherotech	PP-100-10	Amostra de grânulo concentrado2
Controlador de pressão/μ flucon	AMED&	mu; flucon	Controle da pressão do ar
Revestidor de rotação	iNexus	ACE-200	espalhou o líquido PDMS no molde SU-8