Name: Uma plataforma microfluídica para processamento de precisão de pequeno volume de amostra e respectiva utilização para Tamanho partículas biológicas separadas com um microdispositivos Acústico (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-11-23T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 32 s
Description: Aprenda a realizar separações automatizadas de partículas em pequenos volumes usando dispositivos microfluídicos acústicos. Este método oferece modularidade, precisão e automação para aplicações em engenharia biomédica e pesquisa clínica.

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Este trabalho foi realizado sob os auspícios do Departamento de Energia dos EUA pelo Laboratório Nacional Lawrence Livermore sob o Contrato DE-AC52-07NA27344 e parcialmente apoiado pelo programa de Pesquisa e Desenvolvimento Dirigido por Laboratório (LDRD) do LLNL, 14-LW-077. Os autores agradecem a Michael Wilson, Mark Stenglein e Joe DeRisi, da Universidade da Califórnia, em São Francisco, por fornecerem generosamente amostras de células GGV e Boa. A EJF reconhece o apoio do Programa de Pós-Graduação Acadêmico Lawrence do LLNL. A MS reconhece o apoio do Programa de Pesquisa de Taxas de Laboratório do Escritório do Presidente da UC. LLNL-JRNL-665235

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Os autores não têm nada a divulgar.

Este protocolo apresenta a integração em nível de sistema de dispositivos microfluídicos para equipamentos macroescala para executar o processamento automatizado amostra biológica. A modularidade desta plataforma permite que ele seja adaptável a qualquer dispositivo de fluxo contínuo, e, como um exemplo, o protocolo apresentado incide sobre a caracterização e optimização do desempenho de um dispositivo de separação de partículas acoustofluidic. Três grandes vantagens deste protocolo se destacam: (i) a modularidade e chip-to-world interface, (ii) caracterização robusta do desempenho do dispositivo, e (iii) tratamento automatizado de volumes de amostra precisamente calibrada para a separação de partículas. Eu. Modularidade e chip-to-world interface Como mostrado na Figura 2, o chip de microfluidos é montado sobre uma placa de ensaio personalizado para se adaptar facilmente para um estágio de microscópio de observação directa. A placa de ensaio contém # 6-40 UNF furos rosqueados em uma grade de 5 mm de passo, enabling do chip a ser protegido, e ligações de fluido a ser feita. As ligações de fluido são tubos PEEK com extremidades maquinadas, os quais vedam contra o chip fluídica com uma junta de vedação de borracha rosto e um colar de aço inoxidável. Este esquema interface torna fácil para a substituição chip e rápido redesenho dispositivo, exigindo poucas ou nenhumas alterações em outros componentes do sistema, pegadas de chips fornecidos estão de acordo com o formato da grade. Por exemplo, temos usado essa plataforma com chips microfluídicos para eletroforese de fluxo contínuo, a lise celular térmica, 29 rápido mistura de reagentes para a síntese química, e captura de uma única célula e interrogatório. II. Caracterização robusto de desempenho do dispositivo A fim de optimizar o rendimento de qualquer dispositivo de separação de microfluidos, o seu funcionamento deve primeiro ser completamente caracterizado. O sistema descrito aqui apoia o desenvolvimento de protocolos rápidos e automatizados para fazer isso. Para o examp específicale de dispositivos acústicos, focando a qualidade focando, freqüência de operação e posição das partículas focados no canal microfluídico devem ser medidos para cada dispositivo individual. Estas medições exigem que varre através de uma gama de frequências de accionamento piezocerâmico, tensões e as taxas de fluxo, para identificar as combinações de parâmetros óptimos para a separação de alta qualidade. O protocolo apresentado varia automaticamente esses parâmetros ajustáveis ​​e captura o relevante de dados ou seja, imagens fluorescentes de partículas fluindo no canal que são pós-processados ​​para gerar as medições necessárias de partícula com foco qualidade, frequência e posição (Figura 3). Caracterização completa do desempenho do dispositivo acústico exige repetir os passos 4.4 e 4.5, conforme necessário sob diferentes condições experimentais. Por exemplo, a posição de focagem absoluta de um chip é encontrado através da execução do varrimento de frequências com taxas relativamente baixas de fluxo e de alta tensãos para assegurar a migração completa para o local do nó. Além disso, essas varreduras de frequência podem avaliar a qualidade da montagem do dispositivo (quando executado com esferas de poliestireno de tamanho conhecido), ou para determinar como um tipo de partícula anteriormente desconhecido vai se comportar no sistema (após um chip tem sido caracterizada com contas). Um chip com boa transferência de energia do piezocerâmico ao canal microfluídico irá resultar em apertado concentrando a taxas de fluxo elevadas (&gt; 1 mL / min) e as tensões baixas (12-15 V pp), enquanto aqueles com baixa transferência de energia não incidirá mesmo a caudais baixos (&lt;100 ul / min) e altas voltagens (&gt; 20 V PP). Verificou-se que o contacto íntimo entre o chip de microfluidos e o piezocerâmico é crítica para a transferência eficiente de energia para o fluido. Outras investigações do melhor método de ligação do chip microfluídico eo piezocerâmico vai permitir a produção confiável de dispositivos de alto desempenho. Finalmente, uma completaimagem de operação de um dispositivo de acoustophoretic pode ser obtido através da combinação das medições de varrimento de frequências com base em imagens do passo 4 (e na Figura 3) com a contagem de partículas recolhidas a partir da SPO e LPO como funções dos parâmetros de funcionamento relevantes, a partir de experiências de separação realizadas com microesferas , tal como descrito no Passo 5. Como mostrado na Figura 6, uma tal série de experiências automatizados pode caracterizar-se rapidamente e tunability desempenho de um dispositivo individual, informando o utilizador do espaço de parâmetros óptima para operar o dispositivo para a separação das partículas. iii. Processamento de pequena amostra automatizado de separação de partículas Para o processamento da amostra baseada no chip microfluídico bem sucedida e precisa, é fundamental de forma confiável e com precisão do medidor, de carga, entregar e recolher os volumes de fluido à medida que passam. Esta precisão é especialmente importante quando o volume da amostra é pequeno(~ 0,1-1 ml), que é comum em ambientes laboratoriais clínicos ou de investigação. 30 manuseamento da amostra é preciso um desafio, em experiências de microfluidos tradicionais que empregam retirada manual da amostra dentro de uma seringa e a perfusão num dispositivo sem realimentação de quando a amostra tem sido separados e quando ele deve ser recolhido. O protocolo apresentado emprega automatizado amostra bobina de carga e distribuição juntamente com feedback em tempo real a partir de sensores de fluxo para permitir separações reprodutíveis de pequenos volumes de amostras. A Figura 5 mostra os perfis de fluxo medidos no SPO e LPO a partir de uma experiência típica de separação. Em primeiro lugar, levando tampão de pelo menos 35 uL é carregado para assegurar um fluxo estável antes de a amostra atinge o chip acústico. Os volumes de amostra inferiores a 100 uL não são recomendados para esta configuração do sistema, porque a diluição da amostra em função do tampão levando se torna excessiva. Um bujão de ar é utilizada no início do the o tampão de injecção antes levando a separar o bloco de amostras de fluido a partir do que se segue, impedindo a mistura e diluição da amostra e servindo como um indicador para os sensores de fluxo. Depois de um transiente inicial como fluido começa a se mover através do sistema, os sinais de aumento acentuado em ambos os outlets indicar a passagem da primeira bolha de ar. Estes transientes são seguidos por um longo período de fluxo estável como a amostra flui através do sistema, em seguida, um outro ponto quando a segunda bolha de ar passa, e, finalmente, uma eventual redução na taxa de fluxo para zero após a paragem da bomba de seringa. A passagem dos plugues de ar através dos sensores de fluxo é usado como pontos de gatilho para alternar as válvulas para iniciar e parar a coleta de amostras, minimizando, assim, amostra perdida e diluição por volumes de fluido não-amostrais. Medição de circuito fechado de volumes de amostra transformados elimina a necessidade de re-programar estes valores antes do início da experiência, cada vez que a amostra de entrada é alterada. Esse recurso éparticularmente importante quando o volume de amostra é limitado, por exemplo, no caso de muitas amostras clínicas. Monitoração do caudal em tempo real também auxilia na solução de problemas; um funcionamento pobre (por exemplo, formando uma obstrução num dos pontos de venda) é imediatamente evidente a partir dos perfis de fluxo resultantes, como na Figura 5b. Para demonstrar a flexibilidade e eficácia da separação acoustofluidic usando a arquitetura do sistema apresentado, DENV purificado e os lotes de vírus GGV foram incrementadas em ações celulares e separados por transformação através do chip microfluídico. Figura 7a mostra que as células Raji foram bem-separada do vírus, como 97 % de células Raji que saem do chip foram consideradas no POT, deixando assim uma amostra altamente enriquecida de DENV na SPO. Em comparação, a eficiência de separação foi DENV inferior, com 70% de DENV sair do chip encontrado na SPO. Isto pode ser atribuído a uma ligeira mistura convectiva induzida por as espiras do separatino canal, mas é mais provável que algumas partículas DENV migram juntamente com as células de Raji na LPO. As células que migram através de linhas de corrente arrastar lateralmente algum fluido com eles, mesmo a baixo número de Reynolds. Por este mecanismo, assim como a superfície de adsorção não específica, de partículas virais pode transferir para a LPO. No entanto, a amostra altamente enriquecida de DENV na SPO é um benefício significativo, por exemplo, quando de novo a sequenciação é utilizado para detectar e identificar vírus. A Figura 7b mostra que, em um ensaio experimental, apenas cerca de 70% de células Boa que saem do chip foram encontrados no POT, em comparação com cerca de 100% de eficiência de separação de células Raji. A diferença de desempenho separação entre os dois tipos de células pode ser atribuível a uma dimensão média menor ou uma menor densidade de células Boa em comparação com células de Raji, por conseguinte, resultando em forças acústicas menores. Para confirmar ou refutar essas suposições, o tamanho, a densidade e morfologia de BoaAs células em suspensão (que normalmente crescem aderentes) das células Boa devem ser medidos com exactidão, num esforço para uma investigação mais aprofundada. Nas mesmas experiências, de modo semelhante às experiências com DENV, a maior parte do GGV recuperado saiu da SPO, indicando um enriquecimento da fracção viral. Os dados apresentados destacam os desafios inerentes de engenharia plataformas amplamente aplicável para o processamento de uma variedade de amostras biológicas. Importante, as interações biológicas pode começar a desempenhar um papel tão grande como os efeitos físicos e mecânicos. No entanto, esses experimentos preliminares também demonstram o poder ea promessa de usar esta arquitetura de sistema para o processamento da amostra em aplicações clínicas e de pesquisa. Como um sistema robusto, bem caracterizada engenharia, esta plataforma oferece a capacidade de procurar respostas para novas perguntas científicas.

Amostra separação e fracionamento é uma das áreas mais promissoras da aplicação de tecnologias microfluídicos. Tais etapas de manipulação de amostras são essenciais para o diagnóstico eficazes clínicos, desenvolvimento de terapêutica, os esforços biosurveillance e progresso na pesquisa de ciências da vida e tecnologia. A miríade de estratégias de separação de microfluidos foram demonstradas para as partículas suspensas e colóides de líquido, bem como para as espécies químicas e biológicas; vários comentários fornecem visões gerais dos progressos recentes e os desenvolvimentos nestes domínios 1 - 9. Embora muitas dessas tecnologias de separação microfluídicos (doravante referidos como &quot;dispositivos de núcleo&quot;) têm sido amplamente caracterizada, alguns relatórios têm considerado o problema da separação da amostra a nível de sistema. Os dispositivos de núcleo são tipicamente fritas centímetro escala individuais, interligados à tubulação fluoropolímero, com fluido entregue por uma bomba de deslocamento ou pressão.No entanto, se a promessa de microfluídica - incluindo uma maior automatização, confiabilidade e redução de volumes de amostra - é tornar-se realidade, pelo menos, um esforço equivalente deve ser dedicada à concepção de um sistema de separação completa em que o dispositivo de núcleo é integrado . Além disso, um grande desafio para abordagens microfluídicos para biodetection é a macro a micro interface. Isto refere-se não só às conexões físicas de um dispositivo microfluídico para componentes macroescala &quot;mundo-a-chip&quot;, e à incompatibilidade entre os volumes típicos de amostra clínica ou analítica (~ 0,1-10 ml) e o volume interno de chips microfluídicos (~ 0,01-10 ul), mas também para as limitações de amostragem estatísticos que derivam de colmatar essas escalas de tamanho. Estas questões contribuem para a percepção de que a amostra de pré-processamento e preparação são o &quot;elo mais fraco&quot; do biodetection. 10 A plataforma descrito neste trabalho taKES grandes passos em direção a enfrentar esses desafios. Tendo uma visão de nível de sistema, este protocolo detalha o processamento confiável de volumes analítica escala precisamente calibrada-(variando de 0,15 a 1,5 ml) em ~ 10 min prazos. Esta é uma operação &quot;one-button&quot;: uma vez que o frasco fonte contendo os frascos de amostra e de destino para recolha de fracções são colocados no sistema, o comando &quot;run&quot; inicia o procedimento, e todos os passos são controlados por computador. No final de um ciclo, os frascos de recolha pode ser retirado do sistema para análise a jusante das fracções separadas. O dispositivo de núcleo neste sistema é um chip acoustophoresis que extrai (5-20 uM) de células de partículas de tamanho de mamífero a partir da amostra. Acoustophoretic separação é escolhido aqui principalmente porque é de alto rendimento (até 100s de l / min), livre-label, e sem contato, oferecendo assim vantagens em separar Viru viávelses a partir de células que algumas outras técnicas microfluídicos pode igualar. A física de partícula acústico focagem têm sido amplamente descrito, 11-13 e não são o foco deste protocolo, mas um breve resumo dos conceitos subjacentes segue para ajudar a compreender a aplicação à separação microfluídico. Ultra-som ondas estacionárias ressoando em microcanais cheios de líquido produzem campos de pressão, que dão origem a forças que impulsionam as partículas em direção a nós de baixa pressão. O módulo da força depende do volume da partícula, e em um factor de contraste acústica derivada das densidades relativas e de compressibilidade da partícula e o fluido de suspensão. 14 Como tal, acústica de focagem é idealmente adequado para a separação de células de tamanho (~ 7-15 mm) a partir de (~ 50-200 nm) partículas de vírus de tamanho. As partículas maiores migram para um nó de pressão; No entanto, uma vez que o módulo da força é muito pequeno parapartículas menores que de 2-3 uM, estas pequenas partículas ou espécies dissolvidas praticamente não se movem de todo. A implementação específica de separação acústica, conforme descrito anteriormente, 15 incorpora uma parede fina para subdividir o canal de fluido e permite sintonizável, a colocação assimétrica da posição de focagem. Isso adiciona flexibilidade no projeto do dispositivo, e os benefícios de desempenho, incluindo-o aumento da qualidade de separação e velocidade estão completamente descritos em outros lugares 16,17. No entanto, uma vantagem importante da abordagem de design de nível de sistema descrito neste trabalho é que é adaptável a uma grande variedade de dispositivos de núcleo de microfluidos. Por exemplo, a maioria dos outros modos de separação de fluxo contínuo, incluindo inercial, o fluxo de campo fracionamento, deslocamento lateral determinista (DLD), e vários tipos de dispositivos eletrocinéticos pode ser facilmente incorporada, com ajustes apropriados feitos para contabilizar as alterações no entrada de configuração / saída , as taxas de fluxo,e os volumes de amostra. Dispositivos com vários tipos de campos on-chip (elétricos, magnéticos) ou gradientes (térmicos, químicos) podem requerer conexões adicionais para o chip, ou a integração de hardware adicional, que esta plataforma acomoda. Este protocolo fornece as etapas necessárias para projetar um dispositivo de separação de microfluidos, e para fabricar chips de silício de vidro por uma profunda gravação iónica reactiva (DRIE, um processo plasma-etch disponível em muitas instalações de microfabricação, que usa ciclos de decapagem e passivação alternada para alcançar profunda características com paredes laterais verticais 18). Em seguida, descreve-se a caracterização do dispositivo acoustofluidic para determinar os parâmetros de funcionamento óptimas para a separação, e, finalmente, o sistema de separação detalhe totalmente integrado e o procedimento para o processamento de amostras biológicas. Típicas resultados da caracterização dispositivo e processamento de dados de amostra são então apresentadas e discutidas, e as principais vantagens desta aproach são destacadas, incluindo modularidade, robustez, precisão e automação.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Materiais necessários para as etapas 1-3: Projeto, fabricação e montagem do dispositivo</td></tr><tr><td>Wafer de silício polido de dupla face</td><td>Silicon Quest International, Inc. San Jose, CA, EUA</td><td>100 mm < 100>&nbsp; wafer principal</td><td>1-20 ohm-cm, 495 &#177; 25&#160; &micro; m Wafer de vidro polido de dupla face</td></tr><tr><td></td><td>Bullen Ultrasonics, Eaton, OH, EUA</td><td>100 mmx0,5 mm Boro</td><td></td></tr><tr><td>Photoresist, AZ 1518</td><td>MicroChemicals GmbH, Ulm, Alemanha</td><td>AZ 1518</td><td>Photoresist usado para aderir wafer a wafer em branco para gravação DRIE</td></tr><tr><td>Photoresist, AZ 4620</td><td>MicroChemicals GmbH, Ulm, Alemanha</td><td>AZ 4620</td><td>PhotoResist para definir padrões fluídicos e por meio de máscara</td></tr><tr><td>DRIE plasma etcher</td><td>STPS, Newport, NP, Reino Unido</td> Sistema <td></td><td>ICP Multiplex Advance Oxide Etch (AOE)</td></tr><tr><td>Wafer Bonder</td><td>Electronic Visions Group,&nbsp; St.Florian am Inn, Áustria</td><td>EVG 501</td><td></td></tr><tr><td>Serra de corte em cubos</td><td>Kulicke & Soffa Industries, Cingapura</td><td>K & Kit de epóxi S 982</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Tecnologia epóxi, Billerica, MA, EUA</td><td>EPO-TEK 301</td><td>Epóxi usado para acoplar chip piezo e microfluídico</td></tr><tr><td>PZT piezocerâmico&nbsp;</td><td>Piezo Systems, Woburn, MA, USA</td><td>PSI-5A4E</td><td>37.5 &vezes; 10 &vezes; 0.5 mm</td></tr><tr><td>28 AWG Fio sólido isolado com Kynar</td><td>Squires Electronics, Cornelius, OR, USA</td><td>UL1422</td><td></td></tr><tr><td>2-partes epóxi prateado&nbsp;</td><td>MG Chemicals, Surrey, BC, Canadá</td><td>8331</td><td>Adesivo condutor para fixação de fios condutores a PZT</td></tr><tr><td>L-edit</td><td>Tanner EDA, Monrovia, CA, EUA</td><td>Ledit v15.1 Software CAD de 64 bits</td><td>para layout de máscara</td></tr><tr><td colspan="4">Materiais necessários para a Etapa 4: Caracterização do Desempenho de Foco Acústico</td></tr><tr>Aparelho Harvard de<td>Bomba Dupla</td><td>, Holliston, MA, EUA</td><td>PHD ULTRA Series, 703007</td><td></td></tr><tr><td>5&#160; ml seringas</td><td>Becton-Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA</td><td>309646</td><td></td></tr><tr><td>Adaptador de porta Luer para Rosca</td><td>IDEX, Oak Harbor, WA, USA</td><td>P-659</td><td>Conecta seringa a tubulação</td></tr><tr><td>Union</td><td>IDEX, Oak Harbor, WA, EUA</td><td>P-623</td><td>Conecta conexões mundiais a chips a tubulação de fluoropolímero.&nbsp; Também pode usar webbed&nbsp;</td></tr><tr><td>Virola 1/4-28 fundo plano</td><td>IDEX, Oak Harbor, WA, EUA</td><td>P-200</td><td>Usado com porca para fazer conexões entre tubulação e seringa, sensores de fluxo e hardware de mundo para chip</td></tr><tr><td>Porca&nbsp; 1/4-28 fundo plano</td><td>IDEX, Oak Harbor, WA, USA</td><td>P-202</td><td>Usado com ferrule para fazer conexões entre tubulação e seringa, sesnsores de fluxo e hardware de mundo para chip</td></tr><tr><td>Tubulação de fluoropolímero OD de 1/16"</td><td>IDEX, Oak Harbor, WA, EUA</td><td>1912L</td><td>Tubulação para conectar bombas de seringa ao mundo para conexões de chips.&nbsp; O tamanho da tubulação não é crítico durante as etapas de classificação (.01-.03" ID normalmente usado, outros números de peça adequados: 1907L, 1902L).</td></tr><tr><td>Tubulação de fluoropolímero de pequeno diâmetro interno</td><td>IDEX, Oak Harbor, WA, EUA</td><td>1476-20</td><td>Usado para restritores de fluxo: 0,006" ID, 1/16" OD FEP&nbsp;</td></tr><tr><td>Tubulação</td><td></td><td></td> PEEK <td>Conecta-se do chip à tubulação de fluoropolímero.</td></tr><tr><td>Ventilador de resfriamento</td><td>Multicomp, Leeds, Inglaterra</td><td>Gerador de funções MC19663</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Agilent, Santa Clara, CA, EUA</td><td>33220A</td><td></td></tr><tr><td>Amplificador de RF</td><td>ENI, Rochester, NY</td><td>325</td><td>LA Deve ser capaz de amplificar sinais de < 1&#160; V no intervalo de 1-2&#160; MHz para 25&#160; Vpp ao piezo.</td></tr><tr><td>Câmera Fotométrica CCD</td><td>, Tucscon, AZ, EUA</td> Microscópio Invertido <td>CoolSnap HQ</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Zeiss, Oberkochen, Alemanha</td> Conjunto de filtros <td>Axiovert S100</td><td></td></tr><tr><td>FITC</td><td>Chroma Tech, VT, EUA</td><td>SP101</td><td></td></tr><tr><td>Objective, 10X</td><td>Zeiss, Oberkochen, Alemanha</td><td>Osciloscópio ACHROPLAN</td><td></td></tr><tr><td>Tektronix, Beaverton, OR, EUA</td><td></td><td>TDS3014B</td><td>Para monitorar a saída de tensão pelo amplificador de RF</td></tr><tr><td>MatLab</td><td>Mathworks, Natick, MA, EUA</td><td>R2014a</td><td></td></tr><tr><td>Software de interface de driver para integrar a câmera Photometrics com o software LabVIEW</td><td>R Cubed, Lawrenceville, NJ, EUA</td><td>SITK</td><td></td></tr><tr><td>Tween 20</td><td>Sigma Aldrich, St. Lousi, MO, EUA</td><td>P9416</td><td></td></tr><tr><td>Dragon Green Fluorescente 5.76 ou 7.32&#160; &micro; m Beads</td><td>Bangs Laboratory, IN, EUA</td><td>FS06F</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Materiais adicionais necessários para a Etapa 5: Separação Automatizada</td></tr><tr><td>Válvulas multiportas</td><td>VICI, Houston, TX, EUA</td><td>C25Z-3180EUHA</td><td>Na configuração atual, são necessárias 4 válvulas</td></tr><tr><td>Sensores de Fluxo</td><td>Sensirion, Westlake Village, CA, EUA</td><td>SLI-1000</td><td></td></tr><tr><td>Tubo de fluoropolímero, .01 e .03" ID</td><td>IDEX, Carvalho Porca</td><td>preferida PFA de alta pureza</td><td>1902L e 1912L</td></tr><tr><td></td><td>VICI, Houston, TX, EUA</td><td>ZN1PK-10</td><td>Usado com ponteira para fazer conexões entre tubos e válvulas. Números de peça alternativos: MZN1PK-10, LZN1PK-10</td></tr><tr><td>Ferrule</td><td>VICI, Houston, TX, USA</td><td>ZGF1PK-10</td><td>Usado com porca para fazer conexões entre tubulação e válvulas.&nbsp; &nbsp;</td></tr><tr><td>LabVIEW</td><td>National Instruments, Austin, TX, EUA</td><td>Sistema de desenvolvimento profissional LabVIEW</td><td>Software de automação de laboratório</td></tr><tr><td>PBS</td><td>Teknova, Hollister, CA, EUA</td><td>P0200</td><td></td></tr><tr><td>Raji Cells</td><td>ATTC, Manassas, VA, USA</td><td>CCL86</td><td></td></tr><tr><td>Boa Cells</td><td></td><td></td><td>Gentilmente fornecido pelo DeRisi Laboratory na UCSF</td></tr><tr><td>GGV</td><td></td><td></td><td>Gentilmente cedido pelo Laboratório DeRisi da UCSF</td></tr><tr><td>DENV</td><td></td><td></td><td>Gentilmente cedido por Jose Pena em LLNL</td></tr><tr><td>Coulter Counter Z2</td><td>Beckman Coulter, Brea, CA, USA</td> Hemacitômetro <td>Z2</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Fisher Scientific, Waltman, MA, EUA</td><td>0267151B</td><td></td></tr></tbody></table>

uma plataforma microfluídica para processamento de precisão de pequeno volume de amostra e respectiva utilização para tamanho partículas biológicas separadas com um microdispositivos acústico

A Microfluidic Platform for Precision Small-volume Sample Processing and Its Use to Size Separate Biological Particles with an Acoustic Microdevice

Uma grande vantagem dos microcanais é a capacidade para manipular pequenos volumes de amostra, reduzindo deste modo os resíduos de reagente e amostra a preservação precioso. No entanto, para alcançar a manipulação da amostra robusta é necessário abordar a integração de dispositivos com o ambiente de macroescala. Para realizar a separação de partículas repetível, sensível com dispositivos microfluídicos, este protocolo apresenta uma plataforma microfluídica automatizado e integrado completo que permite o processamento preciso de 0.15-1.5 ml amostras utilizando dispositivos microfluídicos. Aspectos importantes deste sistema incluem o layout modular dispositivo e acessórios robustos, resultando em mundo confiável e flexível para chip conexões, e manuseio de fluidos totalmente automatizada que realiza a coleta de amostras em circuito fechado, limpeza do sistema e priming passos para garantir a operação repetível. Diferentes dispositivos microfluidicos podem ser utilizados indiferentemente com esta arquitectura. Aqui nós incorporar um dispositivo acoustofluidic, detalhe sua characterizção, otimização de performance, e demonstrar a sua utilização para o tamanho-separação de amostras biológicas. Usando feedback em tempo real durante as experiências de separação, coleta de amostras é otimizado para conservar e concentrar amostra. Embora exigindo a integração de múltiplas peças de equipamento, as vantagens desta arquitetura incluem a capacidade de processar amostras desconhecidas sem otimização adicional do sistema, a facilidade de substituição do dispositivo, e, robusto processamento preciso de amostra.

As principais características do projeto do dispositivo acústico-microfluídica estão em destaque na Figura 1, e descreveu completamente em outro lugar. 15 Em breve, side-by-side fluxo de duas correntes de fluido em um canal de separação, separado de um canal de desvio paralelo por uma parede de silicone fino. Uma vez que o módulo da força de radiação primária escalas com o volume de partículas, as partículas grandes migrar para fora do fluxo de entrada mista-amostra para o nó de pressão acústica localizados na corrente de fluido de recuperação adjacente, enquanto que as partículas pequenas permanecem na corrente original (Figura 1B, C). A arquitetura de dois canais subdividido melhora a separação de partículas 17 e permite o ajuste da posição de nó utilizando diferentes fluidos do canal de derivação. 16 A placa de ensaio de fluidos e acessórios fornece uma plataforma robusta para o mundo de chip conexões, eo design modular permite a mudança rápida entre chips fluídicos (Figura 2). Este cONFIGURAÇÃO igualmente permite conexões de fluidos reversíveis, que vedam até 1.000 psi, a ser feita com rapidez e confiabilidade (Figura 2B, E). Os ressonantes frequência f res de um chip pode ser estimada utilizando cálculos analíticos 1D simples (Passo 1.1.1). A partir de um modelo de elementos finitos 2D mais completa da nossa secção transversal do dispositivo, a posição de focagem 16 esperado para a ressonância 2-nó é de 225 uM a partir da parede e a frequência esperada é 1,68 MHz. No entanto, f res de dispositivos reais podem variar em ± 100 kHz, dependendo da temperatura de funcionamento e de ressonâncias de acoplamento longitudinal e lateral. Por conseguinte, após a montagem do dispositivo, res de f deve ser verificado empiricamente a taxas de fluxo obtidas, assim como as tensões de accionamento piezoeléctrico, tal como descrito no Passo 4 do protocolo. A Figura 3 mostra as verificações frequência representativa tomadas a 200 ul / min,<html> com água nos canais principais e de bypass, e 20 V pp fornecido ao piezo. Quando o acoplamento entre o dispositivo de microfluidos piezo e é bom, as partículas irão concentrar firmemente na frequência de ressonância, o que resulta em um pico evidente na intensidade fluorescente e migração para a posição de focagem esperado (Figura 3A). Em contraste, quando não é pobre de acoplamento, as partículas não se concentrar bem e os resultados da análise de frequência será semelhante ao da Figura 3B. Em tais dispositivos, o transdutor piezo podem precisar de ser re-montado, se um adesivo reversível foi usado; caso contrário, este dispositivo não é adequado quando de alta qualidade de focagem ou de fluxo rápido são críticas para a aplicação desejada. Os dados da Figura 3 informar a escolha de frequência de operação para experiências posteriores, ea tensão e fluxo intervalo de taxa eficiente disponível para separação de partículas. files / ftp_upload / 53051 / 53051fig5.jpg &quot;/&gt; Figura 5. automatizado de processamento da amostra. (A) Esquema de amostra carregada na bobina amostra. (B) perfil de fluxo Representante de uma experiência de separação bem-sucedida. (C) Fluxo perfil a partir de uma separação executado durante o qual a tomada SPO obstruído em cerca de 220 ​​seg. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53051/53051fig5large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> Após a identificação de fichas que são separadores eficazes, eles são incorporados no sistema ilustrado na Figura 4. Sistema de cilindrada total é minimizada por meio de um tubo com 0,01 &quot;de diâmetro interior ao longo do caminho de fluxo principal (linhas azul). A Figura 5A ilustra a maquilhagem de um tampão de amostra típica infundido através do sistema. Uma pequena quantidade de &quot;tampão líder&quot; (~ 35 ul) é necessário para precede a amostra no fluxo para eliminar as flutuações de fluxo, enquanto a amostra se move através do chip separação. A Figura 5B mostra dados de fluxo resultantes a partir de uma experiência de separação acústica automatizado bem sucedido. As principais características de uma temporada de sucesso incluem: (1) um aumento transitório da taxa de fluxo, tanto no LPO e SPO como a pressão aumenta e líquido começa a fluir através do sistema, (2) um aumento acentuado indicando a passagem de uma bolha de ar (o inserção mostra um perfil expandido de uma única bolha), que devem ser recebidas pela SPO antes de LPO, devido ao fluxo desigual das duas saídas, (3) o fluxo estável através de ambas as saídas de entre as duas bolhas de ar medida que a amostra se move através do sistema, e (4) um decréscimo gradual na velocidade de fluxo em ambas as saídas depois o volume da amostra completa é fornecido ao sistema. Runs problemáticos são imediatamente aparentes a partir de perfis de fluxo semelhante ao da Figura 5C, onde parece que a SPO ficaram obstruídos depois de cerca de 220 ​​segundos. Em thi<html> s caso, um procedimento de limpeza semelhante ao descrito no Passo 5.3 deve ser executado para desobstruir o canal. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/53051/53051fig6.jpg" /> Figura 6. Dispositivo tunability: dimensão das partículas e Efeitos de tensão. Percentagem de microesferas de poliestireno extraídos no POT depende do tamanho de partícula e a voltagem fornecida ao piezocerâmica. Cada linha corresponde a uma tensão de operação diferente na frequência de ressonância, determinada como descrito no Passo 4. caudal total através do aparelho é de 200 ul / min, com frequências de accionamento aplicados entre 1,62 e 1,64 MHz. As barras de erro representam o desvio padrão de pelo menos três experiências separadas. Reproduzido e modificado com permissão da The Royal Society of Chemistry de http://pubs.rsc.org / en / Content / ArticleLanding / 2014 / AN / c4an00034j.target = &quot;_ blank&quot;&gt; Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. A Figura 6 mostra compilados resultados de separação usando vários tamanhos de partículas de poliestireno e piezo condução tensões que demonstram os parâmetros operacionais necessárias para a separação eficiente. Em geral, as tensões mais elevadas (isto é, forças acústicas superiores) são necessárias para extrair as partículas menores, conforme o esperado. Tensões unidade não pode ser indefinidamente aumentada, no entanto, devido a maior dissipação de calor e os efeitos crescentes de transmissão acústica. 13 O enredo serve como um guia geral para tamanhos de partículas separação de partículas que mostram recuperação significativamente diferente a uma tensão unidade específica (por exemplo, 10 e partículas de 2 mícrons de 8,8 V PP) vai separar bem. Em geral, as populações de partículas com uma grande diferença de tamanho, tais como os vírus (~ 100 nm) e as células (10 ~ ^ M) pode ser separado rápida e eficientemente, como podem as células de different tamanhos (por exemplo, 6-8 uM discoidais eritrócitos e leucócitos 8-15 uM). As condições específicas necessárias para trabalhar com outros tipos de células deve ser determinada empiricamente, tal como a forma da célula, a densidade e a compressibilidade afectar o seu contraste acústico, para além do tamanho das células. Para este fim, os procedimentos do Passo 4 são úteis para determinar as condições de separação utilizáveis ​​para qualquer nova célula ou tipo de partículas, e não apenas para avaliar a qualidade de um dispositivo acoustophoresis particular. <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/53051/53051fig7.jpg" /> Figura 7. eficiência de separação de Cell-Virus amostras enriquecidas. Resultados de separação de (a) células Raji incrementadas com o vírus da dengue (DENV) e (B) células Raji e células de rim Boa enriquecida com Golden Gate Virus (GGV). Percentagens recolhidos são definidas como a fracção de vírus ou células que saem de uma determinadatomada em relação à quantidade total que sai do chip. As barras de erro para (A) são o desvio padrão de 3 ensaios, ao passo que as amostras em (B), apenas foram processadas uma vez que, devido às pequenas quantidades disponíveis. 1x PBS foi utilizado como o tampão de amostra de fluido e de recuperação, com água no canal de desvio para todas as experiências. Freqüências de operação de chips variou entre 1,60 e 1,64 MHz, com tensões de acionamento entre 16 e 20 V pp. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53051/53051fig7large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> Para demonstrar a utilidade desta plataforma para a separação de partículas biológicas, que primeiro usou para processar amostras biológicas bem caracterizados: células Raji humanas (10 5 células / ml, diâmetro médio de 8-10 mm 25) enriquecida com vírus da dengue (DENV, 10 5 pfu / ml, diâmetro aproximado de 50 nm, 26). Figura 7A mostra a percentagem de células Raji e DENV recolhidos tanto na SPO e LPO (definido como a fracção de cada tipo de partículas recolhidas a partir de cada ponto de comparação com a quantidade total de cada uma das partículas recolhidas a partir do chip). A experiência foi repetida em triplicado, e as células Raji foram quantificados utilizando um contador Coulter, enquanto DENV foi quantificada utilizando uma polimerase de transcrição reversa-reacção em cadeia quantitativa (qPCR-RT). Em seguida, o desempenho do sistema foi testado num cenário que é mais realista para o processamento de amostras clínicas, em que as características físicas exactas das partículas podem ser desconhecidos, e as quantidades de amostra disponíveis são mais baixos. Aqui, nós avaliamos a separação do vírus golden gate-identificados recentemente (GGV), uma cobra patógeno infectando células de rim boa constrictor. 27 O tamanho da partícula do vírus GGV ainda não foi medido, mas desde GGV pertence à família Arenaviridae, ele é susceptível de umtamanho semelhante, entre 100 e 150 nm. 28 Nós processadas amostras com GGV cravado (10 4 ufc / ml) em células Raji humanos (e não um alvo infecção para o vírus), e células boa renais (alvo infecção por GGV, tamanho aproximado 10 27 uM), com ambos os tipos de células em 10 4 células / ml. Como estas amostras estavam disponíveis em pequenas quantidades, a separação resulte apenas uma corrida experimental são relatados neste trabalho. A Figura 7B mostra a percentagem de células Raji, células Boa, e GGV coletadas a partir do SPO e LPO. As células foram quantificados nestes experimentos por contagem num hemacitómetro e vírus foram quantificados por RT-qPCR.

Este protocolo descreve uma arquitetura de sistema para realizar separações automatizadas de partículas de pequeno volume (0,15–1,5 ml) usando um dispositivo microfluídico e discute métodos para otimizar o desempenho e a operação do dispositivo acustofluídico.

Uma plataforma microfluídica para processamento de precisão de pequeno volume de amostra e respectiva utilização para Tamanho partículas biológicas separadas com um microdispositivos Acústico

A major advantage of microfluidic devices is the ability to manipulate small sample volumes, thus reducing reagent waste and preserving precious sample. ...

O objetivo geral deste procedimento é realizar separações automatizadas de partículas em pequeno volume utilizando um dispositivo microfluídico fotônico. Este método pode viabilizar procedimentos fundamentais na área de engenharia biomédica, incluindo o processamento robusto e a separação de amostras para aplicações em detecção biológica e pesquisas clínicas. As principais vantagens desta técnica são modularidade, precisão, robustez e automação, tornando-a adaptável e flexível não apenas para separação de reticulócitos, mas também para uma ampla variedade de dispositivos microfluídicos de separação contínua.Reconhecemos inicialmente a necessidade dessa capacidade para executar rotineira e confiavelmente separações em volumes de amostras biológicas submilimétricas sem diluição significativa ou perda de analito. A integração da medição da amostra e do encaminhamento automatizado dos arquivos de origem aos de coleta, juntamente com as operações padrão de bomba de seringa, é fundamental para trabalhar com sucesso nessa escala. Para iniciar o projeto, desenhe o dispositivo reticulado acústico e o layout para as duas máscaras fotolitográficas conforme descrito na seção um do protocolo textual complementar.Em seguida, defina os orifícios de fluido do lado posterior sobre uma pastilha de silício 1 0 0 com dupla face polida. Utilizando litografia fotográfica com resistência positiva padrão, grave essa geometria por meio de etching reativo iônico profundo até uma profundidade de 350 a 400 micrômetros. A seguir, vire a pastilha e defina a geometria do canal de fluido do lado frontal.Novamente, utilizando litografia fotônica com resistência positiva padrão, monte a pastilha padronizada em uma segunda pastilha de silício portadora virgem. Usando agora o fotoresistente, grave os canais expostos até uma profundidade de 200 micrômetros. Mediante ataque iônico profundo, em seguida, mergulhe a pastilha do dispositivo em uma solução removedora de resistente para separá-la da pastilha de silício virgem.Em seguida, limpe a pastilha do dispositivo e uma pastilha de vidro borossilicato sem características com espessura de 0,5 milímetro utilizando solução de piranha. Após a limpeza, sela-se os canais de fluido por ligação iônica entre o vidro e a pastilha de silício utilizando as condições mostradas aqui. Por fim, corte as pastilhas individuais separadamente com uma lâmina de diamante em uma serra de corte a partir de um kit de epóxi de baixa viscosidade com dois componentes.Pese a proporção recomendada de ambos os componentes e misture-os completamente. Em seguida, coloque o titanato de zircônio-chumbo oito ou o cerâmico piezoelétrico PCT em um suporte apropriado e use uma pipeta para espalhar aproximadamente 10 microlitros da mistura de epóxi uniformemente sobre ele, formando uma camada fina e homogênea. A seguir, coloque o chip no suporte e alinhe o lado com epóxi do cerâmico piezoelétrico com o chip microfluídico.Pode ser necessário prender o chip com fita para mantê-lo no lugar durante o alinhamento. Prenda o conjunto em uma morsa, tomando cuidado para não trincar nenhum dos componentes, e cure na temperatura e duração recomendadas pelo fabricante do epóxi. Após a cura do epóxi, use uma ponteira fina de solda para ligar fios de bitola fina a cada lado da cerâmica piezoelétrica.Se necessário, use o fluxo apropriado para preparar a superfície do pizo. Tenha cuidado para fazer o menor contato possível com o pizo, a fim de evitar sua despolimerização térmica. Fixe o chip em uma placa fluidica utilizando dispositivos de fixação.Além disso, fixe um ventilador de refrigeração na matriz de contatos para regular a temperatura durante os experimentos acústicos. Em seguida, parafuse os conectores do chip ao mundo. Monte a matriz de contatos no estágio do microscópio e conecte os conectores do mundo ao chip a tubos adicionais nas entradas e saídas.Utilizando uniões roscadas padrão de um quarto de polegada com 28 fios. Para uma tubulação de um dezesseis avos de polegada, conecte o chip microfluídico à bomba de seringa, às válvulas seletoras multicanais controladas por computador, aos medidores de fluxo conectados ao PC e às tubulações conforme mostrado aqui e descrito na figura quatro do protocolo de texto complementar. Antes de realizar a separação, preencha os reservatórios de reagentes de limpeza e purgue as respectivas linhas de fluido.Também ajuste as válvulas três e quatro nas saídas do chip para fluir inicialmente para os reservatórios de descarte. Em seguida, ligue o ventilador de refrigeração. Conecte os cabos do piezo cerâmico ao amplificador de potência e ajuste o gerador de funções na frequência de ressonância do chip acústico que está sendo utilizado.Ajuste o ponto de tensão no gerador de funções para que o amplificador de RF forneça entre 12 e 25 volts pico a pico, conforme apropriado para a separação desejada. Em seguida, conecte os frascos de coleta apropriados e o frasco de entrada do tampão ao sistema. Utilize o tampão de amostra adequado para as células ou partículas a serem separadas ou conforme exigido pelo ensaio analítico a ser utilizado após a separação.Em seguida, carregue o software de controle e utilize-o para operar as válvulas, sensores de fluxo e bomba, executando assim a rotina automática completa de escorvamento e separação. Imediatamente antes de iniciar o procedimento de separação, agite brevemente o frasco da amostra em vórtex para ressuspender quaisquer partículas que possam ter sedimentado. Alternativamente, pipete a amostra para cima e para baixo 10 vezes para homogeneizar amostras biológicas mais suscetíveis a danos ou agregação causados pelo vórtex.Em seguida, conecte o frasco da amostra à linha de entrada e inicie imediatamente a rotina de escorvamento e separação. Comece utilizando o software para escorvar a entrada de ar das válvulas um e dois, garantindo que os tubos não contenham fluido. Simultaneamente, escorve os tubos que conectam o frasco de entrada do tampão à válvula dois e o frasco de entrada da amostra à válvula um.Deixe a bomba de seringa aspirar aproximadamente 15 microlitros de ambos os frascos para preencher completamente a tubulação, conectando-os às válvulas. Por fim, comute as válvulas um e dois para o descarte, a fim de expelir qualquer fluido em excesso ou ar que tenha entrado na bobina de carregamento. Em seguida, configure o programa para carregar a bobina de amostra, primeiro aspirando 25 microlitros de ar a 50 microlitros por minuto.Em seguida, carregue 250 microlitros da amostra a 200 microlitros por minuto, seguido por 35 microlitros do tampão líder a 200 microlitros por minuto e, finalmente, mais 25 microlitros de ar a 50 microlitros por minuto. Ajuste as bombas de seringa para infundir os êmbolos de fluido carregados a 100 microlitros por minuto e monitore as vazões nas saídas de partículas pequenas e grandes utilizando sensores de fluxo. A proporção de fluxo apropriada pode ser determinada conforme descrito no protocolo de texto complementar.Quando os sensores de fluxo detectarem um pico na taxa de fluxo indicando a passagem do primeiro intervalo de ar, comute a válvula de saída correspondente do frasco de descarte para um frasco de coleta de amostra. Certifique-se de que o fluxo esteja estável enquanto a amostra atravessa o chip e é separada, observando as leituras dos sensores de fluxo. À medida que a amostra passa pelo chip, as frações separadas são coletadas nas válvulas de saída.No final do tampão da amostra, observe o sensor de fluxo e detecte a segunda bolha de ar. Neste momento, comute as válvulas de saída novamente para o descarte. Após o volume completo ser dispensado, pare a infusão da bomba de seringa e encerre a rotina de automação.Após a conclusão do experimento de separação, desconecte os frascos de coleta das amostras de partículas pequenas e grandes e armazene-os adequadamente para análises subsequentes. Prenda o tubo de coleta da amostra em frascos vazios para recolher soluções de limpeza em excesso que serão passadas pelos tubos. Em seguida, inicie a rotina automatizada de limpeza do sistema conforme descrito no protocolo textual complementar.Durante este processo, o programa controlará as válvulas e a bomba de seringa para carregar sequencialmente a bobina de retenção com reagentes de limpeza e lavá-los através do sistema. Após a conclusão do processo automatizado de limpeza e descontaminação, descarte as soluções excedentes de lavagem e os frascos nos quais foram coletadas, seguindo os procedimentos apropriados para o manuseio de resíduos biológicos ou químicos. É mostrado aqui um espectro de frequência representativo de um dispositivo piezoelétrico e microfluídico bem acoplado.Quando o acoplamento entre o pizo e o dispositivo microfluídico é bom, as partículas se focam fortemente na frequência ressonante, resultando em um pico nítido na intensidade fluorescente e na migração para a posição de foco esperada. Em contraste, quando há acoplamento fraco, as partículas não se focam adequadamente e o dispositivo é inadequado quando o foco de alta qualidade ou fluxo rápido são essenciais para a aplicação exigida. Cada linha neste gráfico representa resultados de separação utilizando diversos tamanhos de partículas de poliestireno e tensões de acionamento do pizo.Em geral, são necessárias tensões mais altas para extrair partículas menores. No entanto, as tensões em meio seco não podem ser aumentadas indefinidamente devido à maior dissipação de calor e aos efeitos crescentes do streaming acústico. Para demonstrar a utilidade desta plataforma para separação de partículas biológicas, células humanas Raji com diâmetro médio de oito a 10 micrômetros foram adicionadas ao vírus da dengue, com diâmetro aproximado de 50 nanômetros, e então separadas utilizando o dispositivo microfluídico acústico.Uma vez que um sistema como este é montado e programado, as separações podem ser rotineiramente realizadas em aproximadamente cinco minutos. Cerca de três amostras por hora podem ser processadas com limpeza e descontaminação completas entre as amostras. Após este procedimento, outros métodos podem ser realizados, como contagem celular, western blotting ou sequenciamento de nova geração, a fim de confirmar a pureza da separação e elucidar sua significância biológica.Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como fabricar um dispositivo microfluídico típico de separação. Utilize conexões do mundo para o chip para interagir com o equipamento e executar um procedimento automatizado de separação de forma precisa e robusta. Não se esqueça de que trabalhar com materiais infecciosos pode ser extremamente perigoso e deve ser realizado apenas por pessoal devidamente treinado, utilizando os equipamentos e procedimentos biologicamente seguros prescritos pela instituição.

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Bioengineering

Bioengenharia

Fonte: Choi, H. J., et al. Acustophorese Microfluídica para Separação Fluídica de Bactérias Gram-Negativas usando Grânulos de Afinidade Aptâmero. J. Vis. Exp. (2022)Este vídeo demonstra o método de separação seletiva de bactérias Gram-negativas de uma amostra bacteriana mista usando microesferas revestidas com aptâmero e forças acústicas dentro de um chip microfluídico.

Acoustophorese assistida por aptâmero para separação microfluídica de bactérias Gram-negativas

Neste vídeo podemos primeira descrever procedimentos de fabricação e operação de uma onda acústica de superfície (SAW) dispositivo contra-acústico. Nós, então, demonstrar uma configuração experimental que permite tanto a visualização do fluxo análise qualitativa e quantitativa dos fluxos complexos dentro do dispositivo de bombeamento SAW.

Fabricação, Operação e Visualização de Fluxo em superfície acústico de ondas orientadas Microfluidics acústico contrafluxo

Neste artigo apresentamos um chip microfluídico para análise única célula. Ele permite a quantificação de proteínas intracelulares, enzimas, co-factores, e os segundos mensageiros, por meio de ensaios fluorescentes ou imunoensaios.

Um chip microfluídico para a Versátil Análise Química de células individuais

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.

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

dispositivos Acoustofluidic usar ondas ultra-sônicas no prazo de canais microfluídicos para manipular, concentrar e isolar micro suspenso e entidades nanoscópicas. Este protocolo descreve a fabricação e operação de um tal dispositivo de suporte de ondas estacionárias acústicas granel para concentrar partículas em uma linha de corrente central, sem a ajuda de fluidos de bainha.

Fabricação e operação de Acoustofluidic dispositivos que suportam a granel ondas acústicas pe para Sheathless Focando de Partículas

Aqui, apresentamos um protocolo para isolar e cultivar células únicas com uma plataforma microfluídica, que utiliza um novo conceito de design de micropoços para permitir o isolamento de célula única de alta eficiência e cultura clonal de longo prazo.

Uma plataforma microfluídica para a isolação de alta taxa de transferência de célula única e Cultura

Nós demonstramos uma plataforma de microfluidos com uma rede de eléctrodo de superfície integrada que combina a detecção de impulsos resistiva (RPS) com acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), para multiplexar detecção e dimensionamento de partículas em vários canais de microfluidos.

Plataforma microfluídico com multiplexada detecção electrónica do Ordenamento do Rastreamento de Partículas

É apresentado um protocolo para manipular as micropartículas em um canal de microfluidic com uma excitação de dupla frequência.

Manipulação de micropartículas de ondas acústicas de superfície com dupla frequência excitações de pé

Este protocolo descreve a montagem e o funcionamento de um dispositivo acoustofluido de baixo custo para rápida entrega molecular às células através de sonoporação induzida por agentes de contraste de ultrassom.

Montagem e Operação de um Dispositivo Acoustofluidic para entrega aprimorada de compostos moleculares às células

Este artigo descreve a fabricação e o funcionamento de chips acoustopforéticos microfluidos usando a técnica de austopforese microfluidica e microesferas modificadas por aptamer que podem ser usadas para o isolamento rápido e eficiente de bactérias Gram-negativas a partir de um meio.

Acoustopforese microfluidica para flowthrough separação de bactérias gram-negativas usando Contas de Afinidade De Aptamer

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

Plataforma microfluídica pneumática para concentração de micropartículas

Aprenda a realizar separações automatizadas de partículas em pequenos volumes usando dispositivos microfluídicos acústicos. Este método oferece modularidade, precisão e automação para aplicações em engenharia biomédica e pesquisa clínica.

Uma plataforma microfluídica para processamento de precisão de pequeno volume de amostra e respectiva utilização para Tamanho partículas biológicas separadas com um microdispositivos Acústico (Vídeo) | JoVE Journal

Uma plataforma microfluídica para processamento de precisão de pequeno volume de amostra e respectiva utilização para Tamanho partículas biológicas separadas com um microdispositivos Acústico

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