Aproveitando-se de Redução Interação gota-superfície para otimizar o transporte de Bioanalytes em microfluídica Digital

O objetivo geral deste procedimento é fabricar um dispositivo de umedecimento de campo capaz de transportar gotículas com bioanalitos sem aditivos. Isso é feito primeiro revestindo um substrato condutor com fuligem de vela. O substrato servirá como eletrodo inferior do dispositivo.

O segundo passo é proteger a camada de fuligem aplicando polímeros de flúor líquido. Em seguida, fabrique os eletrodos superiores do dispositivo. Em seguida, conecte os eletrodos superior e inferior aos componentes eletrônicos do experimento.

A etapa final é colocar uma amostra entre os eletrodos para testar o dispositivo. Em última análise, os resultados mostram que os dispositivos de umedecimento de campo podem suportar a transferência contínua de gotículas em resposta a cada pulso elétrico por pelo menos 700 pulsos. As principais vantagens dessa técnica em relação aos métodos existentes, como a eletroumectação, é que o campo elétrico não leva à umectação e não há necessidade de aditivos extras para o transporte de gotículas.

A implicação desta técnica se estende para o desenvolvimento de um laboratório totalmente automatizado em uma plataforma de chip que funciona independentemente da química de gotículas, Demonstrando os procedimentos serão Michael Kowski e Selena fazer pesquisadores de graduação do meu laboratório. O primeiro passo é preparar o substrato condutor para o eletrodo de aterramento. Para isso, uma folha de cobre foi cortada em retângulos.

Os retângulos têm 75 milímetros por 43 milímetros com uma espessura de 0,5 milímetros. Pronto, Um recipiente de gravura a água-forte de cobre para limpar os substratos. Este vídeo seguirá o protocolo usando apenas um substrato.

Mergulhe o substrato na corrosão por cerca de 30 segundos. Após a imersão, recupere o substrato e lave-o correndo. Passe água sobre ele, seque-o com papel e, antes de prosseguir, coloque-o horizontalmente sobre um suporte que permita o acesso à sua superfície voltada para baixo.

Para este vídeo, um anel aberto montado é usado. Tenha uma mistura de fluoropolímero líquido e um conta-gotas para sua aplicação pronta. Obtenha uma vela de parafina para fornecer a fuligem que será aplicada.

Acenda-o e continue varrendo a vela sob o substrato de cobre. Mantenha a parte superior da chama aproximadamente um centímetro abaixo da parte inferior do substrato. Continue varrendo a vela por 30 a 45 segundos.

Tomando cuidado para não tocar na superfície da fuligem. Depois de revestir o substrato com fuligem, remova e apague a vela imediatamente. Use uma pinça para segurar o substrato e gire-o para expor o lado coberto de fuligem.

Enquanto ainda estiver quente, use um conta-gotas para depositar gotículas do polímero de flúor líquido nas bordas para localizar a perturbação da camada de fuligem. Uma vez aplicadas as gotas, incline o substrato de forma que fique quase vertical. Em seguida, deposite mais gotículas e deixe-as rolar por toda a superfície de fuligem, espalhando-se.

Tanto quanto possível. Continue levando o substrato para uma placa quente mantida a 160 graus Celsius. Também dentro da coifa química, coloque o lado da fuligem do substrato voltado para cima em uma chapa quente para assar por 15 minutos.

Após 15 minutos, retire o substrato da placa quente e deixe-o descansar durante a noite em temperatura ambiente antes de usá-lo como eletrodo inferior. O substrato pode ser armazenado indefinidamente quando o eletrodo de aterramento estiver pronto para uso. O próximo passo é preparar os eletrodos superiores.

Este vídeo utiliza eletrodos fabricados seguindo um protocolo da literatura. O design do eletrodo foi impresso em um laminado de cobre fino gravado e limpo para chegar a este ponto. Cada um dos 10 eletrodos tem dois milímetros de largura e 0,3 milímetros de largura.

Os eletrodos serão montados em uma lâmina de vidro de 75 milímetros por 25 milímetros e cerca de um milímetro de espessura. Aplique fita dupla-face em uma extremidade do slide e evite introduzir bolsas de ar. Em seguida, prenda cuidadosamente o laminado à lâmina para que os eletrodos fiquem próximos à borda.

Em seguida, corte um pedaço de filme tímido por flúor ou mais ou menos da largura do slide. Coloque o filme sobre os eletrodos para evitar curtos-circuitos acidentais. Prenda-o com fita adesiva.

Os eletrodos agora podem ser usados com a interface eletrônica. Leve os eletrodos superior e inferior para a configuração experimental para completar o dispositivo de umedecimento de campo. Na configuração experimental, o eletrodo inferior é aterrado eletricamente.

Acima dele, os eletrodos superiores são conectados aos relés por meio de um conector de altura ajustável. Controle o dispositivo microfluídico com um programa de computador que move uma gota entre eletrodos adjacentes. Neste experimento, o movimento das gotículas no dispositivo microfluídico será visualizado.

Use um conjunto de ampliação de 24 96 combinado com uma câmera CCD. Conecte um gravador de vídeo à câmera usando o vídeo S. Neste ponto, obtenha uma amostra para o experimento, neste caso, C elegância e pipeta média de gotículas de quatro microlitros.

Coloque a gota no eletrodo inferior revestido de fuligem de forma que fique no centro dos eletrodos superiores. Em seguida, ajuste a posição dos eletrodos superiores, de modo que fiquem cerca de 0,3 milímetros acima da gota. Com a interface eletrônica e o alto voltage ligado, ajuste a altura do eletrodo superior até que a gota comece a se mover.

Não deixe o eletrodo tocar na gota. Quando o movimento da gota estiver estável, comece a gravar com a câmera até que a gota não se mova em resposta a cinco a 10 pulsos. Este vídeo mostra a transferência bem-sucedida de C elgan em meio entre os eletrodos de um dispositivo de dueto de campo.

Trabalhos anteriores com albumina de soro bovino marcada com fluorescência ou BSA ajudam a demonstrar a interação entre as amostras e o substrato à esquerda. O BSA fica em uma superfície revestida de fuligem em contraste à direita em uma superfície usando apenas um líquido fluorado. A amostra BSA mostra uma forte interação de superfície.

Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como fabricar, sentir os dispositivos de casamento. Não se esqueça de seguir as diretrizes de segurança do laboratório.