10 ноября 2014 г.
Описан протокол изготовления и эксплуатации полевых обезвочивающих устройств (Field-DW), а также предварительные исследования влияния электрических полей на содержимое капель.
Общая цель этой процедуры заключается в изготовлении устройства для увлажнения поля, способного транспортировать капли с биоаналитами без добавок. Это достигается путем предварительного покрытия проводящей подложки сажей для свечей. Подложка будет служить нижним электродом устройства.
Вторым шагом является защита слоя сажи путем нанесения жидких фторполимеров. Далее изготовьте верхние электроды устройства. Затем подключите верхний и нижний электроды к электронике эксперимента.
Заключительным этапом является помещение образца между электродами для проверки устройства. В конечном счете, результаты показывают, что устройства для удаления смачивания в полевых условиях могут поддерживать непрерывный перенос капель в ответ на каждый электрический импульс в течение не менее 700 импульсов. Основные преимущества этого метода перед существующими методами, такими как электросмачивание, заключаются в том, что электрическое поле не приводит к смачиванию, и нет необходимости в дополнительных добавках для транспортировки капель.
Применение этой техники распространяется на разработку полностью автоматизированной лаборатории на чип-платформе, которая работает независимо от химического состава капель, Демонстрируя процедуры Майкл Ковски и Селена из моей лаборатории. Первым делом необходимо подготовить проводящую подложку для заземляющего электрода. Для этого медный лист был разрезан на прямоугольники.
Прямоугольники имеют размеры 75 на 43 миллиметра при толщине 0,5 миллиметра. Готова, емкость с медным травлением для очистки подложек. В этом видео будет следовать протоколу с использованием только одного субстрата.
Погрузите подложку в травлю примерно на 30 секунд. После погружения восстановите субстрат и промойте его методом прогона. Налейте на него воду, высушите бумагой и прежде чем продолжить, положите горизонтально на подставку, обеспечивающую доступ к ее обращенной вниз поверхности.
Для этого видео используется монтированное открытое кольцо. Имейте наготове смесь жидкого фторполимера и пипетки для его нанесения. Приобретите парафиновую свечу для обеспечения сажи, которая будет наноситься.
Зажгите его и продолжайте, подметая свечу под медную подложку. Поддерживайте верхнюю часть пламени примерно на один сантиметр ниже нижней части субстрата. Продолжайте подметать свечу в течение 30-45 секунд.
Соблюдайте осторожность, чтобы не прикасаться к поверхности сажи. После покрытия подложки сажей, снимите и немедленно погасите свечу. С помощью пинцета захватите субстрат и поверните его, чтобы обнажить покрытую сажей сторону.
Пока он еще теплый, с помощью пипетки нанесите капельки жидкого фторполимера по краям, чтобы локализовать нарушение слоя сажи. После того, как капли будут нанесены, наклоните основание так, чтобы он был почти вертикальным. Затем отложите еще капли и дайте им прокатиться по всей поверхности сажи, растекаясь.
Как можно больше. Продолжайте, поднося подложку к горячей плите, удерживаемой при температуре 160 градусов Цельсия. Также внутри химической вытяжки поместите сажу субстрата стороной вверх на горячую плиту для запекания в течение 15 минут.
Через 15 минут снимите подложку с горячей плиты и оставьте на ночь при комнатной температуре, прежде чем использовать ее в качестве нижнего электрода. Подложка может храниться неограниченное время, когда заземляющий электрод готов к использованию. Следующим этапом является подготовка верхних электродов.
В этом видео используются электроды, изготовленные в соответствии с протоколом из литературы. Дизайн электрода был напечатан на тонком медном ламинатом, вытравлен и очищен, чтобы добраться до этого момента. Каждый из 10 электродов имеет два миллиметра в ширину и 0,3 миллиметра в ширину.
Электроды будут установлены на предметном стекле размером 75 на 25 миллиметров и толщиной около одного миллиметра. Наклейте двусторонний скотч на один конец предметного стекла и избегайте образования воздушных карманов. Затем аккуратно прикрепите ламинат к предметному стеклу так, чтобы электроды находились близко к краю.
Затем отрежьте кусок пленки Fluor al coy примерно по ширине предметного стекла. Поместите пленку на электроды, чтобы предотвратить случайное короткое замыкание. Прикрепите его скотчем.
Теперь электроды можно использовать с электронным интерфейсом. Возьмите верхний и нижний электроды в экспериментальную установку, чтобы завершить устройство для снятия смачивания в полевых условиях. В экспериментальной установке нижний электрод имеет электрическую заземленность.
Над ним верхние электроды подключаются к реле через регулируемый по высоте разъем. Управляйте устройством микрофлюидики с помощью компьютерной программы, которая перемещает каплю между соседними электродами. В этом эксперименте будет визуализировано движение капель в устройстве микрофлюидики.
Используйте узел увеличения 24 96 в сочетании с ПЗС-камерой. Подключите видеорегистратор к камере с помощью S video. На этом этапе получают образец для эксперимента, в данном случае С элегантностью и среднюю пипетку по четыре микролитра капли.
Поместите каплю на нижний электрод, покрытый сажей, так, чтобы он оказался в центре верхних электродов. Затем отрегулируйте положение верхних электродов так, чтобы они находились примерно на 0,3 миллиметра выше капли. При включенном электронном интерфейсе и высоком напряжении отрегулируйте высоту верхнего электрода до тех пор, пока капля не начнет двигаться.
Не допускайте соприкосновения электрода с каплей. Как только движение капли станет стабильным, начните запись с помощью камеры до тех пор, пока капля не перестанет двигаться в ответ на пять-10 импульсов. На этом видео показан успешный перенос C elgan в среде между электродами устройства дуэтирования поля.
Предыдущая работа с флуоресцентно меченным бычьим сывороточным альбумином или BSA помогает продемонстрировать взаимодействие между образцами и субстратом слева. BSA расположен на поверхности, покрытой сажей, в то время как справа на поверхности используется только фторированная жидкость. Образец BSA демонстрирует сильное поверхностное взаимодействие.
После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как изготавливать, щупать свадебные приспособления. Не забывайте соблюдать правила безопасности в лаборатории.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной статье описан протокол изготовления и эксплуатации устройств для полевого отстаивания капель (Field-DW) и предварительные исследования влияния электрических полей на содержимое капель.
Digital microfluidics platforms face limitations in transporting bioanalytes due to droplet-surface interactions that depend on chemical composition, hindering broad applicability in assay development. Field-dewetting (Field-DW) devices overcome this by enabling additive-free transport of cells, proteins, and model organisms, supporting mechanistic de-risking in early discovery. This approach enhances predictive confidence by isolating transport variables from droplet chemistry, improving reproducibility across diverse bioanalyte panels.
Field-DW devices integrate into the discovery continuum from early biology to lead identification by providing a transport mechanism that de-risks target engagement studies through chemistry-independent droplet manipulation.