Name: O Probe microfluídicos: Operação e Uso de Processamento de Superfície localizada (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-06-04T00:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 7 s
Description: Aprenda a montar e operar a sonda microfluídica (MFP) para processamento localizado de superfícies em solução tampão. Este método permite o padrão de superfícies com precisão micrométrica usando microscópio invertido.

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Este trabalho foi financiado pelo Fonds de Recherche sur la Nature et les Technologies de Quebec, A Fundação Canadense para a Inovação e os Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde (CIHR).

1. Microfabricação da cabeça da sonda (processo não é mostrado no vídeo) <ol><li> A Si 2 wafer, quatro polegadas de diâmetro, 525 mm de espessura, com uma camada de SiO2 1 mm de espessura térmica é spincoated com um fotorresiste (PR) por 45 s em 4000 rpm. </li><li> O wafer é prebaked a 110C por 50 s, e exposto através de uma máscara com todos os elementos (portas e microcanais) por 5 s, desenvolvido e lavado em DI. </li><li> A descoberta está gravado SiO2 afastado em um buffer 01:07 ácido fluorídrico (BHF) solução em ≈ 15 min (retração do substrato onde SiO2 foi gravado indica a conclusão do etch). Um plasma O2 ou acetona é usado para cinzas ou tira o PR restantes. </li><li> Uma camada PR segunda é spin-revestido a 1500 rpm por 45 s, rendendo um overlayer grossa de ≈ 10 mM [31]. O padrão de SiO2 debaixo desta camada PR ainda é visível e é usado para alinhar o wafer com uma segunda máscara com as portas apenas. </li><li> Após a exposição e desenvolvimento do PR, o wafer é enxaguado, seco e postbaked a 95C por 20 min. </li><li> O wafer Si é anexado em um wafer de apoio com cera branca derretida para proteger o chuck. </li><li> Um plasma indutivamente acoplado (ICP) DRIE é usado para transferir o PR e incorporados SiO2 padrões em topografia wafer em um processo de três etapas: <ol><li> DRIE para tornar os portos ≈ 500μmdeep em Si (padrão definido pelo PR de espessura). </li><li> Sem descarregar o wafer da máquina DRIE, o PR será incinerada usando um plasma. </li><li> O exposto SiO2 padrão atua como máscara para um processo a seco segundo etch, a criação de 50 canais mM de profundidade, e abrindo o enchimento e portas de ventilação através do wafer. Após a descarga, o wafer de apoio é destacada sob uma corrente de água morna. O wafer é então limpo microusinados com etanol, acetona e DI. </li></ol></li><li> Fichas individuais MFP são cortados. </li><li> Um bloco de interface de PDMS é fabricada por fundição em uma micromould composto de dois poli estruturada (metilmetacrilato) (PMMA) elementos, uma chapa de aço polido formando o fundo, e dois vasos capilares (inserido em cada uma das duas vias de acesso buracos-nos chapa de aço) que serve como titulares lugar para os furos de conexão fluídicos. O PDMS é curada em estufa a 60 ° C durante pelo menos 1 h. </li><li> O bloco PDMS está ligada a um chip de silício em cubos MFP ativando ambas as partes no ar plasma em 1 mbar por 24 s em 230W, e juntando os dois juntos usando um home-made ajuda alinhamento mecânico. </li><li> A montagem é da esquerda para a ligação em um forno de 60C para um mínimo de 1 hora </li></ol> 2. Assembleia da MFP <ol><li> Seringas de vidro à prova de gás são preenchidos com os reagentes apropriados utilizando-se seringas e agulhas para garantir que nenhuma bolha de ar estão presentes. Normalmente, usamos um microlitro -10 1 seringa para injeção, e uma seringa com 5-10 vezes maior volume de aspiração. </li><li> As seringas são conectadas a tubos capilares usando acessórios Nanotight com baixo volume morto. </li><li> Capilares são preenchidos e verificados para as bolhas sob o microscópio. </li><li> O chip é pré-carregada MFP com solução tampão para evitar aprisionamento de bolhas quando se liga a capilares. </li><li> Os capilares são conectados a peça de conexão PDMS na cabeça da sonda </li></ol> 3. Set-up do MFP <ol><li> A cabeça da sonda é fixada no porta-sonda e montado na estação de sonda em cima de um microscópio invertido </li><li> As seringas são colocados em bombas de alta precisão seringa. </li><li> O substrato, tais como uma lâmina de vidro, é inserido em um suporte feito em casa que é afixada ao palco microscópio. </li><li> O paralelismo da mesa da MFP eo substrato é ajustado através de um par de goniômetros observando os anéis de Newton (franjas de interferência) que aparecem quando o MFP é colocada em contato com o substrato. O ponto de contato ea freqüência dos anéis servem como indicação da inclinação. Quando a MFP está alinhada com a superfície, um anel de interferência única estende sobre toda a superfície. Esta medida também serve para calibrar a separação entre MFP e substrato. </li><li> A diferença entre o MFP eo substrato é fundamental para os processos de padronização de superfície. Porque o substrato é processado por varredura-o abaixo do MFP, o alinhamento horizontal tem que ser ajustada com precisão micrométrica e é conseguido usando um suporte de três pontos formado por três parafusos micrômetro. </li></ol> 4. Operação do MFP <ol><li> Distribuição é controlada via software LabView. Funcionamento do dispositivo é visualizado por olho e usando uma câmera CCD. A injeção: relação aspiração varia 01:03 - 01:10, dependendo da difusividade do reagente com o buffer circundantes e do padrão de fluxo desejado geométricas. </li><li> Para verificar o funcionamento adequado da seringa de aspiração ea presença de bolhas, primeiro injetar o líquido com a seringa de aspiração antes de iniciar a aspiração adequada.</li><li> Início de injeção de líquido e fluxo de monitorar e confinamento de contas ou de corante fluorescente traçador. </li><li> Use a sonda para a aplicação particular, ou seja, scan em toda a superfície de processamento para a deposição, erosão ou de coloração da superfície ou células. </li></ol>

<ol><li>Juncker, D., Schmid, H., Delamarche, E. Nature Materials. 4 (8), 622-622 (2005).</li>
</ol>

A sonda microfluídicos (MFP) é versátil, pois é (i) móvel, (ii) adaptável para uso com diferentes tipos de reagentes e substrato e ele pode (iii) ser operado em grandes áreas. Bolhas indesejados pode levar à interrupção do fluxo Para evitar bolhas, todos os componentes precisam ser preenchidos com líquidos antes da montagem. A diferença entre a sonda ea superfície é apenas alguns micrômetros, mas a mesa é várias centenas de micrômetros de largura, e as distâncias na faixa de centímetros são ...

<table><tbody><tr><td>conectores microfluídicos</td><td>Upchurch Scientific</td><td>conexões e mangas micro e nano-herméticas</td><td></td></tr><tr><td>dispensador manual de dois componentes</td><td>Conprotec Inc.</td><td>DM400</td><td>para dispensar e misturar a mistura de PDMS</td></tr><tr><td>LabVIEW</td><td>National Instruments</td><td>Versão 8.0</td><td></td></tr><tr><td>forno com convecção mecânica</td><td>VWR international</td><td>1330FM</td><td></td></tr><tr><td>seringas de vidro</td><td>Hamilton Co</td><td></td><td></td></tr><tr><td>tubos capilares</td><td>Polymicro Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>câmara de plasma</td><td>Tegal Corporation</td><td>Plasmaline 415</td><td></td></tr><tr><td>microscópio invertido</td><td>Nikon Instruments</td><td>TE2000-E</td><td></td></tr><tr><td>bombas de seringa</td><td>Cetoni</td><td>neMESYS</td><td></td></tr><tr><td>Sylgard 184</td><td>Ellsworth Adhesives</td><td>184 Sil Elast Kit</td><td></td></tr><tr><td>câmera</td><td>Photometrics</td><td>QuantEM 512SC</td><td></td></tr><tr><td>platina do microscópio</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>goniômetros para suporte de sonda microfluídica</td><td>Melles Griot</td><td>07GON504</td><td></td></tr><tr><td>estágio linear</td><td>Applied Scientific Instrumentation</td><td>LS-50</td><td>para controle em z da sonda microfluídica (MFP)</td></tr><tr><td>estágio linear manual</td><td>Newport Corp.</td><td>Série 443-4</td><td>para controle nos eixos x e y da sonda microfluídica (MFP)</td></tr><tr><td>platina do microscópio</td><td>Applied Scientific Instrumentation</td><td>PZ-2000</td><td>com controle em x, y e z</td></tr></tbody></table>

o probe microfluídicos: operação e uso de processamento de superfície localizada

The Microfluidic Probe: Operation and Use for Localized Surface Processing

Dispositivos microfluídicos permite ensaios a serem realizados utilizando pequenas quantidades de amostra e foram recentemente usadas para controlar o microambiente das células. A microfluídica é comumente associado com microcanais fechado, que limitam a sua utilização para exemplos que podem ser introduzidos, e culta, no caso de células, dentro de um volume confinado. Por outro lado, micropipetting sistema tem sido usado para localmente perfundir células e superfícies, nomeadamente usando push-pull configurações onde uma pipeta atua como fonte e outro como pia, mas o confinamento do fluxo é difícil em três dimensões. Além disso, pipetas são frágeis e difíceis de posição e, portanto, são usados ​​na configuração estática somente. A sonda microfluídicos (MFP) contorna as restrições impostas pela construção de canais microfluídicos fechada e em vez de encerrando a amostra para o sistema de microfluídica, o fluxo de microfluídica pode ser entregue diretamente sobre a amostra, e digitalizados em toda a amostra, usando a MFP. . A injeção e aberturas de aspiração estão localizados dentro de algumas dezenas de micrômetros de um outro modo que um microjet injetado no espaço está confinado pelas forças hidrodinâmica do líquido circundante e inteiramente aspirados de volta para a outra abertura. O microjet pode ser lavada em toda a superfície do substrato e fornece uma ferramenta precisa para a deposição localizada / entrega de reagentes que pode ser usado em grandes áreas, verificando a sonda sobre a superfície. Neste vídeo apresentamos a sonda microfluídicos 1 (MFP). Nós explicamos em detalhes como montar o MFP, montá-lo em cima de um microscópio invertido, e alinhá-lo em relação à superfície do substrato, e, finalmente, mostrar como usá-lo para processar uma superfície do substrato imerso em um buffer.

Neste vídeo apresentamos a sonda microfluídicos<sup&gt; 1</sup&gt; (MFP). Nós explicamos em detalhes como montar o MFP, montá-lo em cima de um microscópio invertido, e alinhá-lo em relação à superfície do substrato, e, finalmente, mostrar como usá-lo para processar uma superfície de substrato imerso numa solução tampão.

O Probe microfluídicos: Operação e Uso de Processamento de Superfície localizada

Dispositivos microfluídicos permitem a realização de ensaios utilizando quantidades mínimas de amostra e têm sido utilizados recentemente para controlar o microambiente de células. ...

Este procedimento mostra como montar e utilizar a sonda microfluídica ou MFP. Os componentes microfluídicos da MFP são seringas estanques ao gás, tubos capilares de vidro, conectores micro-estanques da Upchurch e a cabeça da MFP. Este vídeo apresentará os passos críticos de montagem e alinhamento.Uma vez montado, o MFP pode ser usado com uma grande variedade de substratos e reagentes para padronização e processamento de superfícies. Olá, sou Cecil Perot. Sou pesquisador pós-doutorando no laboratório de David Yaker, no Departamento de Engenharia Biomédica da Universidade McGill, em Montreal, Canadá.Olá, sou Mohammad Kasime. Sou candidato a doutorado no laboratório de David Y, do departamento de engenharia biomédica da Universidade McGill. Olá, sou David Yoker.Sou professor assistente do Departamento de Engenharia Biomédica e gostaria de dar as boas-vindas hoje à demonstração sobre a sonda microfluídica. Hoje mostraremos um procedimento de operação e uso da sonda microfluídica. Utilizamos este procedimento em nosso laboratório para processamento e padronização de superfícies.Então vamos começar. Para iniciar este protocolo, seringas e agulhas plásticas são utilizadas para encher seringas de vidro do tipo gás com reagentes, garantindo que não haja bolhas de ar. Normalmente, utilizamos uma seringa de um a 10 microlitros para injeção e uma seringa com volume de cinco a dez vezes maior para aspiração.Em seguida, utilizando conexões apertadas de nano com baixo volume morto, as seringas são conectadas a tubos capilares. Os capilares são então preenchidos e verificados quanto à presença de bolhas sob o microscópio. O chip MFP é previamente preenchido com solução tampão para evitar a formação de bolhas ao conectar os capilares.Por fim, os capilares são conectados à peça de ligação de PDMS na cabeça do bico microfabricada. Com o MFP agora montado, estamos prontos para iniciar a sua configuração. O substrato é inserido em um suporte caseiro.Está fixado ao estágio do microscópio. A lacuna entre a MFP e o substrato é crítica para os processos de confecção de padrões superficiais. Utilizando um suporte de três pontos formado por parafusos micrométricos, o alinhamento horizontal é ajustado com precisão micrométrica.Isso é necessário porque o substrato é processado sendo escaneado abaixo da sonda de microfluídica (MFP). Para começar a configurar a MFP, a cabeça da sonda é fixada no suporte da sonda e montada na estação de sonda, posicionada sobre um microscópio invertido. Em seguida, as seringas são colocadas em bombas de seringa de alta precisão.Em seguida, utilizando um par de goniômetros, o alinhamento da mesa do MFP com o substrato é ajustado mediante a observação dos anéis de Newton, também conhecidos como franjas de interferência. Eles aparecem quando o MFP é colocado em contato com o substrato, e o ponto de contato e a frequência dos anéis servem como indicação da inclinação. Quando o MFP está alinhado com a superfície, um único anel de interferência se estende por toda a superfície.Essa medida também serve para calibrar a separação entre a MFP e o substrato. Com a MFP configurada, estamos agora prontos para passar à operação da MFP. Durante a operação, a dispensação é controlada pelo software LabVIEW.A operação do dispositivo é visualizada a olho nu e com uma câmera CCD. Antes de iniciar a aspiração propriamente dita, injete um pouco de líquido para garantir que a seringa de aspiração esteja orientada corretamente e que não haja bolhas. Em seguida, o MFP é imerso no tampão.Agora podemos iniciar a injeção do líquido enquanto monitoramos o confinamento do fluxo das microesferas. A razão entre injeção e aspiração varia de um para três a um para 10, dependendo da difusividade do reagente com um tampão circundante e do padrão de fluxo geométrico desejado. Finalmente, a sonda pode agora ser utilizada para diversas aplicações.Os padrões de superfície mostrados aqui foram obtidos com o MFP utilizando biotina marcada com fluoresceína sobre lâminas de vidro com hidrogel revestido com strep divide e revestido com ENC. A taxa de fluxo de injeção foi de um nanolitro por segundo, e a taxa de fluxo de aspiração foi de 10 nanolitros por segundo, utilizando respectivamente seringas de 10 microlitros e 50 microlitros. A distância entre a superfície e a sonda foi de cinco micrômetros.O MFP também pode ser usado para coloração e processamento local de células e tecidos. O confinamento do fluxo inibe a difusão do reagente e permite uma coloração química precisa das células. Como mostrado aqui, uma monocamada de células de fibroblastos foi corada com 100 microgramas por mililitro de dai.Portanto, mostramos a você como operar a sonda microfluídica. Ao realizar este procedimento, é necessário evitar a presença de bolhas no sistema e garantir que a superfície da sonda microfluídica esteja paralela ao substrato. É isso aí.Obrigado por assistir e boa sorte com seus experimentos.

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Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

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