Мы разработали методику для picoinjecting микрофлюидных капли, которые не требуют металлические электроды. Таким образом, устройства, содержащие наш метод проще в изготовлении и в использовании.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Picoinjection микрофлюидных Капли Без металлическими электродами
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Существующие методы picoinjecting реагенты в микрофлюидных капель требуют металлические электроды, интегрированные в микрофлюидный чип. Интеграция этих электродов добавляет громоздких и подверженных ошибкам шаги для процесса изготовления устройства. Мы разработали метод, который устраняет потребности в металлических электродов во picoinjection. Вместо этого он использует саму нагнетательной текучей среды в качестве электрода, так как большинство биологические реагенты содержат растворенные электролиты и являются токопроводящими. Устраняя электроды, мы уменьшаем устройства время изготовления и сложность, и сделать эти устройства более надежными. Кроме того, нашему подходу, объем впрыска зависит от напряжения, приложенного к picoinjection раствора; это позволяет нам быстро отрегулировать громкость вводят путем модуляции приложенное напряжение. Показано, что наш метод совместим с реагентов, включающих общие биологические соединения, в том числе буферы, ферментов и нуклеиновых кислот.
Введение
В капель на основе микрофлюидики, микронных водные капельки используются в качестве «пробирки» для биологических реакций. Преимущество выполнения реакции в мельчайших капелек, что каждая капля использует только несколько пл реагента и, с микрофлюидики, капли могут образовываться и обрабатываются на килогерц ставок 1. В совокупности эти свойства позволяют миллионы реакций с отдельных клеток, молекул нуклеиновых кислот, или соединений, выполненных в течение нескольких минут с мкл общего объема материала.
Для использования капель для приложений, таких как эти, методы необходимы для добавления контролируемых объемы реагентов для ка....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Дизайн Размеры устройства и топологии на основе экспериментальных потребностей Использование системы автоматизированного проектирования (САПР)
Примечание: Выбор диаметра эмульсии канала меньше, чем у сферических капелек. Это заставляет капли в цилиндрической или "колбасы" формы и позволяет более эффективно picoinjection. Для наших целей, мы разработали 30 х 30 мкм каналы для капель, которые были 50 мкм в диаметре.
- Модель picoinjection сайт (ы) после те, которые описаны Абате и соавт. 3 за исключением того, каналы для металлических электродов удаляются, так как они не нужны.
- Добавить каналы в кач....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Микроскопические изображения принято на picoinjection сайте показывают, что электрификация picoinjection жидкости достаточно, чтобы вызвать инъекции (рис. 2). Вводимый объем можно управлять с помощью модуляции амплитуды приложенного напряжения, с более высоких напряжениях, позволяющих более высоких объемов закачки. Мы построить объем впрыска по сравнению с величиной приложенного напряжения в течение трех представительных молярности инжекционного жидкости в (рис. 3). Чтобы продемонстриро.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Отношения между объемом впрыска и приложенного напряжения зависит от многих факторов, включая размеры устройств, длине трубки, несущей picoinjection жидкость на устройство, молярности picoinjection жидкости и скорости капель, поскольку они проходят они инжектор. По этой причине мы рекомендуем, что отношения объем / напряжение охарактеризовать перед каждым тиражом picoinjection путем измерения объемов закачки по краям рабочих диапазонов напряжения и молярностью. Кроме того, при более высоких напряжениях и нагнетательных .......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Мы не до конца понимают точную физическую механизм за отношений между приложенным напряжением и объемом впрыска наблюдается в наших экспериментах. Интересы этой лаборатории и соответствующие области знаний не очень хорошо подходит для реализации этой затяжной вопрос. Мы призываем тех, с более физики и инженерных сообразительности, чтобы исследовать это явление.
Благодарности
Эта работа была поддержана Департаментом биоинженерии и терапевтических наук в UCSF, института Калифорнии для количественного Biosciences (QB3), а также преодоление премию Gap от Роджерс Семейства.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 1 мл шприцы Luer-Lok&trade | BD Medical | 309628 | |
| LocTite УФ-отверждаемый клей | Henkel | 35241 | |
| PE-2 трубка | Scientific Commodities | BB31695-PE/2 | |
| Novec HFE-7500 | 3M | 98-0212-2928-5 | |
| NaCl | Sigma Aldrich | S9888 | |
| 1,5 мл центрифужные пробирки | Eppendorf | 22363531 | |
| BD Falcon 15 мл туба | BD Biosciences | 352097 | |
| насос для контроля давления воздуха | Control Air Inc. | Мы рекомендуем использовать шприцевые насосы под контролем сбора данных и управляющего программного обеспечения | |
| New | Era | должны быть способны удерживать шприцы объемом 1 мл и расходиться со скоростью до 100 μ л/ч | |
| HV-усилитель | должен быть способен к 1,000-кратному усилению сигналов в диапазоне от 0,01 до 10 | ||
| В Плазменный связующий/очиститель | Harrick Plasma | ||
| 3" кремниевые пластины | Sigma Aldrich | 647535 | |
| PDMS | Dow Corning | Sylgard 184 с отвердителем | |
| SU-8 фоторезист | MicroChem | Вязкость зависит от габаритов прибора |
Ссылки
- Kritikou, E. It's cheaper in the Picolab. Nat. Rev. Genet. 6 (9), (2005).
- Ahn, K., Agresti, J., Chong, H., Marquez, M., Weitz, D. A. Electrocoalescence of drops synchronized by size-dependent flow in microfluidic channels. Appl. Phys. Lett. 88 (26), (2006). ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
