Микрожидкостных фишки Контролируемые с массивами эластомерных Microvalve

Микрофлюидика предлагает клеточным биологам технологию для проведения высокопроизводительных экспериментов там, где требуется точная работа с жидкостью. Здравствуйте, я Нин Чен Ли из Народной Лаборатории на факультете биоинженерии Вашингтонского университета. Сегодня я покажу вам, как сделать микрофлюидные наконечники, управляемые массивом микроклапанов PDMS.

Устройство состоит из трех слоев. Первый слой - это слой жидкости, содержащий микрокамеры разных размеров, а второй слой - контрольный слой, содержащий каналы между двумя слоями. Существует тонкая мембрана ПМС из-за гидрофобности и податливости ПМС.

Мембрана уплотняется от затравки, поэтому изолируйте камеры жидкости друг от друга. Если мы подаем вакуум через каналы управления, мембрана PDMS может отклоняться и связывать ранее изолированные камеры для жидкости. Сегодня я покажу вам параллельный смеситель, который позволяет смешивать субнанолитровые объемы растворов aqui при различных соотношениях смешивания.

А затем наша лаборатория покажет вам интегрированную микрофлюидную систему, которая позволяет многократно вводить растворы в клеточные культуры. Давайте начнем. Здесь я покажу вам мастера с особенностями запястья A SUH на верхней части кремниевой пластины.

Мастер был изготовлен из стандартных процедур фотосъемки SUH от этих мастеров. Мы можем делать реплики PDMS снова и снова. Чтобы облегчить освобождение PDMS от мастеров, нам нужно сначала изучить мастер.

Мы обычно используем F foods, потому что мы работаем с островом Флоренция, я сначала кладу в атор и помещаю капли леса, а затем закрываю камеру для скейтборда, включаю пылесос, оставляю пылесос на 1, 2, 3 минуты и затем закрываю пылесос. Дайте испариться в течение получаса, а затем возьмите волну капли. Перед тем, как воспроизвести MOD PDMS, нам нужно сначала предварительно смешать предварительно полимер PDMS и отвердители в соотношении 10 к одному.

Итак, я взвешиваю предварительный полимер в 31 грамм, а затем взвешиваю отвердители на 3,1 грамма и тщательно перемешиваю их в течение пяти минут. Готовое изделие смотрело на это. После этого я помещаю в плотный огонь, чтобы очистить PS на пять-10 минут, пока он не станет прозрачным.

Пока я жду, пока PMS сбросится, я могу приклеить силиконовые трубки на область контрольного слоя. Мы выбираем силиконовые трубки, потому что это тот же компонент PMS, что впоследствии может быть встроено в устройство и создать герметичное и жидкостное уплотнение. Теперь я добавляю немного клея D цемента на кончик небольшого кусочка силиконовой трубки и прижимаю его к входной зоне мастера.

Поэтому, чтобы трубки не выступали слишком высоко, усилители этих силиконовых трубок должны быть очень плоскими, когда вы режете, и вы не наносите слишком много клея сверху, поверх нее, объясните, как вы нажимаете на клей. Так что давайте посмотрим. Области создаются как на вентиляционном отверстии, так и на съемной крышке.

Сейчас ПС разработана. Сверху на мастера налью ПС. Будьте осторожны, чтобы потянуть за PGA, окружающие трубки.

Теперь я переливаю на другой мастер, который имеет функции жидкостного слоя. После выливания PS мастерам, их нужно снова выкинуть в пылесборнике на пять-10 минут. После барботирования мы выдерживаем PMS в духовке при температуре от 65 до 70 градусов от одного часа до 24 часов.

Ладно, отлично. Через два часа ПМС излечен. Теперь мы вырезаем устройство PMS от мастера SU и периода для управляющего слоя.

В режиме трубок мы удаляем клей с входных участков. В наших устройствах. Входные участки создаются как на трех слоях, так и на контрольных слоях, но мы помещаем силиконовые трубки только на один слой.

Например, здесь только на слое управления. Чтобы обеспечить доступ к слою жидкости, мы можем проколоть мембрану под силиконовыми трубками. Итак, мы можем получить доступ ко всем этим устройствам сверху, так что проще проводить микроскопию микрофона на стереоскопе и традиционном инвертированном микроскопе.

Теперь мы переходим в комнату С. Чтобы подготовить мембраны CTM S, я покажу вам, как вращать мембрану PDFs с помощью спиннера headway. Прежде чем положить на верхнюю часть вафельной коробки, я накрыл шарик пластиковым графом и положил под него бумажное полотенце для легкой очистки от чистого беспорядка.

Итак, если это было окончательно доработано, как мы делали с мастерами раньше, после очистки на пылесосе я выдаю около двух миллилитров PMS taxi далее поверх кремниевой пластины, потому что мы хотим иметь шестиметровую мембрану размером от 11 до 12 микрон, пластина будет вращаться при давлении 7 000 RTM в течение 20 секунд она запускается. Итак, здесь вы можете видеть, как вращается вафля. Мы будем вращать его, сколько бы времени После вращения мы ставим фер на горячую плиту при температуре 85 градусов на четыре минуты. В настоящее время мембрана PDMS отверждена.

Затем мы окисляем мембрану P DM S и контрольный слой в плазменной печи. Мы влияем на силу платины на 75% и используем давление кислорода 30 PSI и уровень гриппа 5. Эти параметры всегда можно настроить в соответствии с различными областями применения.

Включаем зубец, включаем плазму на 30 секунд. Теперь поместите контрольный слой поверх мембраны. Приведите их в соприкосновение, через пару минут контрольный слой будет приклеен к мембране.

Через несколько минут снимите контрольный слой с мембраной. Итак, теперь мы готовы выровнять слой Control, чтобы полностью очистить его. Поскольку мы больше не находимся в чистой комнате, мы используем скотч для удаления пыли с полностью прозрачного помещения.

Нам также нужно удалить мембрану из области входа в контрольные слои. Это необходимо для того, чтобы обеспечить доступ к нижнему слою жидкости. Итак, положите контрольный слой с мембраной поверх слоя жидкости.

Посмотрите на все камеры, камеры жидкости и клапаны. Убедитесь, что все они выровнены слева направо. Если он не выровнен, вы можете удалить слой управления и повторить его.

Здесь вы можете видеть, что слой жидкости и контрольный слой выровнены. Теперь я вставлю несколько трубок Thinner в эти входы, чтобы они подключались к источникам жидкости и источникам давления. Теперь подсоедините клапаны к источнику давления и подключите входные отверстия жидкости к источнику жидкости.

Здесь у нас есть два разных красителя, один синий и один желтый для открытия и закрытия микроклапанов PDMS. Мы используем электромагнитные клапаны, подключенные к источнику вакуума и силе давления воздуха, а клапаны управляются программным обеспечением для обзора света. Сейчас я открываю клапан номер один.

Мы видим, как мембраны PDMS отклоняются, а клапаны открыты. Теперь я закрываю первый, первый комплект клапанов, закрываю и открываю второй, открываю и закрываю. Сейчас все клапаны Micro работают.

Я собираюсь заполнить микрофлюидные камеры двумя разными кубиками. Я открою клапан номер один и также с помощью вакуума втащу два кубика в камеры. После того, как камеры заполнены кубиками, я закрываю набор клапанов номер один, чтобы изолировать каждую камеру, а затем включаю набор клапанов.

Номер два, чтобы смешать пары в двух массивах. Открытие клапана и смешивание смеси обычно занимает от одной до двух минут. С тех пор мы разработали размеры камер в 10 различных размерах.

Таким образом, у нас есть соотношение смешивания из 11 различных соотношений. Итак, после того, как смешивание закончено, я закрываю клапан, чтобы вы могли видеть каждую отдельную камеру. Существуют различные пропорции смешивания.

Цвет менялся с синего на зеленый, а затем на желтый. После изготовления эти устройства потенциально могут быть использованы в биомедицинских исследованиях, таких как скрининг лекарств или исследования клеточной биологии, такие как хемотаксис или реакция клеток на различные концентрации химических веществ и факторов роста или лекарств. Меня зовут Крис Сип, и я собираюсь продемонстрировать устройство, которое представляет собой интегрированную микрофлюидную перфузионную систему, и оно очень похоже на устройство, ранее замеченное в производстве.

Единственное, главное отличие заключается в том, что вместо отдельных камер, разделенных клапаном, который смешивается с помощью диффузии, у нас есть несколько входных отверстий, которые сходятся и управляются клапанами, мультиплексная схема клапанов. И то, что я собираюсь продемонстрировать, — это селективное срабатывание клапанов, которые будут управлять различными входными отверстиями. Кроме того, я покажу работу встроенного канала смешивания и управление градиентами.

В верхней части экрана вы видите 16 входных отверстий, которые сходятся, и поток будет идти сверху вниз через этот вертикальный канал в эту бифуркационную сеть, которая является камерой для культивирования клеток. Итак, теперь мы видим, как входные отверстия переключаются на синий краситель, который течет, и вы можете видеть профиль ламинарного потока, когда он проходит через камеру. Теперь мы создаем комбинацию синего и желтого, а затем мы можем переключить ее, чтобы создать противоположную комбинацию.

Мы можем направить наш градиент в правую сторону. Мы можем создавать и другие типы градиентов. Теперь это показывает быстрое переключение клапанов, чтобы мы могли довольно быстро переключаться между различными решениями.

Теперь мы подаем синий и желтый цвета через этот гомогенизатор, и раствор выходит зеленым в камере, и мы также можем переключать любое количество различных входов. В данном случае мы пропускаем через него красный вход, который занимает место всего зеленого раствора. Сегодня я только что показал вам, как делать устройства на основе микроножек на основе клапанов и продемонстрировал смешивание двух цветных красителей в разных пропорциях с хрустящей корочкой объемом менее литра.

Крис из нашей лаборатории также продемонстрировал интегрированные микрофлюидные системы для производства различных решений. Спасибо за просмотр и удачи в проведении собственного эксперимента.