Капиллярная основе центробежные Микрожидкостных Прибор для размера контролируемым формирования монодисперсных микрокапель

Общая цель этой процедуры заключается в получении монодисперсных микрокапель воды и масла для биологических исследований с использованием капиллярного центробежного осесимметричного микрофлюидного устройства. Этот метод может помочь получить монодисперсные микрокапли для биохимической области, чтобы продвинуть изучение работы в области синтеза, одномолекулярной ПЦР, одиночной инкапсуляции и простого моделирования живых клеток. Основные преимущества данной методики заключаются в том, что она легкая и регулируемая.

Для этого требуется менее микролитра раствора образца, и из него можно производить монодисперсные микрокапли необходимого размера. Демонстрировать процедуру будет Морита, постдок из моей лаборатории. Микрофлюидная сборка на основе капилляров начинается с подготовки капиллярного держателя.

Начните с фрезерования четырех дисков из пластин из полиацетилпластика толщиной два миллиметра с помощью фрезерного станка. Диски используются для формирования колонны, поддерживаемой стержнями и винтами. С помощью винтов М.2 соберите пластины.

Сначала из первого и второго дисков соберите дно держателя. Затем укоротите винты, разрезав их на резьбовых участках. Соедините три из четырех отверстий, чтобы закрепить два диска, составив стек по 0,9 сантиметра.

Аналогично соберите верхнюю часть держателя из дисков три и четыре. Используйте два отверстия в каждой пластине для соединения пластин. Сделайте стопку высотой 0,7 сантиметра.

Теперь с помощью длинного винта соедините два пустых отверстия в верхней части держателя с двумя пустыми отверстиями в нижней части держателя. На длинном шурупе должен быть зазор между держателями, то есть примерно два-три миллиметра, а головка винта должна нависать над готовым держателем примерно на 2,2 сантиметра. В каждом эксперименте используется новый набор капилляров, изготовленный из двух капилляров.

Из 90-миллиметрового капилляра с помощью стеклореза сделайте два внутренних капилляра. Сделайте два секции одинакового размера. Из 150-миллиметрового капилляра сделайте три внутренних капиллярных разреза.

Далее с помощью съемника стекла заточить каждый капиллярный участок. Установите груз пуллера на максимум и установите уровень нагрева на 60-70 градусов для наружного капилляра или 70-80 градусов для внутреннего капилляра. Затем тщательно заточите стекло.

Следите за тем, чтобы длина суженных частей капилляров находилась в рекомендованных пределах. Если длина наконечников слишком длинная или короткая, отрегулируйте нагревательный элемент до тех пор, пока не будет достигнута правильная длина. Теперь приготовьтесь срезать кончики.

Во-первых, используйте прозрачную ленту, чтобы прикрепить капилляр к предметному столику микроскопа. Свесьте наконечник под объективом. Во-вторых, с помощью платиновой проволоки, покрытой стеклянными бусинами, отрежьте кончик в три этапа.

Сначала поместите капилляр там, где должен произойти разрыв, в контакт с холодной бусиной. Во-вторых, нагрейте провод в течение одной-двух секунд. Затем в-третьих, отрезаем кончик, охлаждая платиновую проволоку.

Эту операцию следует выполнять с помощью ножной педали управления для нагрева провода. Теперь с помощью микрокузницы отрегулируйте диаметры капиллярных отверстий. Для двух наружных стеклянных капилляров сделайте их отверстия 60 мкм.

Для трех внутренних капилляров делают отверстия диаметром пять, 10 и 20 мкм. Чтобы получить микрокапли, сначала заполните внешний стеклянный капилляр содержащим масло поверхностно-активным веществом, таким как гексадекан, содержащим 2% моноолеата сорбитина по весу. Загрузите в капилляр 10 микролитров раствора.

Затем закрепите загруженный копилляр на нижней части держателя. Далее, используя капиллярное действие, загрузите около 0,1 микролитра водного раствора во внутренний стеклянный капилляр. Расположите нагруженный внутренний капилляр в верхней части держателя.

Теперь вставьте внутренний капилляр поперек держателя и во внешний капилляр. Наблюдая за наконечником через микроскоп, поверните длинный винт держателя, чтобы медленно и осторожно продвинуться по внутреннему капилляру во внешний капилляр. Продвигайте внутренний капилляр до того места, где диаметр наружного капилляра составляет от 100 до 150 микрон.

Теперь введите 100 микролитров того же масла с поверхностно-активным веществом на дно микротрубки объемом 1,5 миллилитров. Она будет служить пробиркой для сбора микродоплетов. Осторожно поместите держатель и капилляры в загруженную микротрубку.

Следите за тем, чтобы наружный капилляр не контактировал с раствором в микропробирке. Затем загрузите пробирку в настольную центрифугу поворотно-откидного типа. Чтобы получить микрокапли, запустите центрифугу при 1600-кратном давлении в течение одной или двух секунд.

Затем извлеките капилляры и держатель из пробирки и возьмите аликвоту из водно-масляных микрокапель, собранных в пробирке. Выбросьте микрокапли на предметное стекло и сделайте их изображение для анализа. Используя этот протокол, различные водно-масляные микрокапли были изготовлены из гексадекана, содержащего 2% моноолеата сорбитина.

Капли, полученные с помощью внутренней пипетки с диаметром отверстия пять микрон, были измерены в среднем как 8,3 микрона в диаметре. Капли, полученные с помощью внутренней пипетки с диаметром отверстия 10 мкм, были измерены в среднем как 12,7 мкм в диаметре. Капли, полученные с помощью внутренней пипетки с отверстием 20 микрон, имели диаметр около 17,9 микрон.

Таким образом, при таком способе получаются монодисперсные микрокапли, которые имеют диаметр, близкий к размеру внутреннего капиллярного отверстия. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как производить и контролировать размер монодисперсных микрокапель воды и масла для количественных химических экспериментов. После освоения этой техники ее можно выполнить за пять-10 минут, если она выполнена правильно.