Mikroakışkan Probe: Çalışma ve Yerelleştirilmiş Yüzey İşleme için kullanın

Summary

Bu video mikroakışkan probu mevcut

Abstract

Mikroakışkan cihazlar Testler dakika miktarda örnek kullanılarak yapılmasına izin verir ve son zamanlarda hücre mikroçevresinin kontrol etmek için kullanılır olmuştur. Mikroakiskan genellikle, kapalı bir hacim içinde tanıtıldı ve hücre durumunda kültür olabilir örnekleri kullanımını sınırlamak kapalı mikro ile ilişkili. Öte yandan, sistem micropipetting, özellikle üç boyutlu olarak bir kaynak ve lavabo olarak, diğeri ise, ancak akış hapsi pipet eylemleri zordur itme-çekme kurulumları kullanarak, yerel hücreleri ve yüzeyler serpmek için kullanılır olmuştur. Ayrıca, pipetler, kırılgan ve zor pozisyon ve dolayısıyla sadece statik yapılandırma kullanılır.

Mikroakışkan prob (MFP) ve mikroakışkan sistemine örnek çevreleyen yerine, mikroakışkan akış doğrudan numune üzerine teslim edilebilir ve MFP kullanarak, örnek taradı kapalı mikroakışkan kanallarının yapımı dayattığı kısıtlamaları circumvents. . Enjeksiyon ve aspirasyon açıklıklar boşluğu enjekte microjet çevreleyen sıvı hidrodinamik güçler tarafından sınırlı ve tamamen ağzına geri aspire edilir, böylece biri diğerinin mikrometre birkaç on içinde yer almaktadır. Microjet substrat yüzey üzerinde kızarmış ve lokalize birikimi / yüzey üzerinde prob tarama geniş alanlar üzerinden kullanılabilir reaktiflerin teslim için bir araç sağlar. Bu video mikroakışkan prob ¹ (MFP) sunuyoruz. Biz nasıl bir araya MFP ayrıntılı olarak açıklamak, ters bir mikroskop tepesine monte ve substrat yüzeyine göre aynı hizaya getirin ve nihayet bir tampon dalmış bir substrat yüzeyi işlemek için nasıl kullanılacağını gösterir.

Protocol

1. Probu (video görünmez süreci), mikroimalat

1. 1 mikron kalınlığında ısı SiO2 tabaka ile 525 mikron kalınlığında bir Si ² gofret, dört santim çapında, 4000 devirde 45 s fotorezist (PR) ile spincoated.
2. 50 s için 110C gofret prebaked, ve DI ile durulanmalıdır geliştirilen ve 5 sn için gerekli bütün unsurları (limanlar ve mikro), bir maske aracılığıyla maruz.
3. Ortaya SiO2 bir 1:07 kazınmış, ≈ 15 dk (SiO2 kazınmış olan substratın dewetting etch tamamlanması gösterir) hidroflorik asit (BHF) çözüm tamponlu. Bir O2 plazma veya aseton kül veya kalan PR şerit.
4. Ikinci bir PR tabakası spin-kaplı kalın bir overlayer ≈ 10 mm [31] ortaya çıkardığından, 1500 rpm de 45 sn. Bu tanıtım katmanı altında SiO2 desen hala görülebilir ve gofret portlar sadece ikinci bir maske ile hizalamak için kullanılır.
5. Pozlama ve PR gelişimi sonra, gofret, durulanır kurutulmuş, ve 20 dakika için 95 ° C postbaked.
6. Si gofret, eritilmiş beyaz balmumu ile mandreni korumak için bir destek gofret üzerine eklenir.
7. Bir indüktif eşleşmiş plazma (ICP) Drie SiO2 desen, üç aşamalı bir süreç içinde gofret topografya PR aktarmak için kullanılır ve gömülü:
   1. Drie Si (kalın PR tarafından tanımlanan deseni) ≈ 500μmdeep portları yapmak.
   2. Drie makineden gofret boşaltma olmadan, PR, bir plazma kullanarak küllendirilmekte.
   3. Maruz SiO2 desen 50 mikron derin kanallar oluşturma ve gofret ile dolum ve havalandırma delikleri açılması, ikinci bir kuru aşındırma işlemi için maske olarak görür. Boşaltma sonra destek gofret, sıcak su akışı altında müstakil. Mikroişlenmiş gofret sonra aseton, etanol ve DI ile temizlenir.
8. Bireysel MFP cips doğranmış.
9. PDMS arayüz bloğu iki yapılandırılmış poli (methylmethacrylate) (PMMA) elemanları, alt oluşturan cilalı çelik levha ve iki kılcal damarlar (her iki vialar erişim birine takılı delikleri içinde oluşan bir micromould içine döküm fabrikasyon çelik levha) akışkan bağlantı delikleri için yer tutucuları olarak hizmet vermektedir. PDMS 60C bir fırında en az 1 saat süreyle tedavi
10. PDMS blok 230W az 24 sn 1 mbar hava plazma hem de parça aktive ve ev yapımı bir mekanik hizalama yardımı ile birlikte iki katılmadan doğranmış MFP silikon çip yapıştırılır.
11. Montaj 60C fırında 1 saat, en az bir bağ sol

2. MFP Meclisi

1. Gaz geçirmez cam şırıngalar, plastik şırıngalar ve iğneler kullanılarak, herhangi bir hava kabarcığı mevcut olduğundan emin olmak için uygun reaktifler ile doldurulur. Genellikle, enjeksiyon için 1 -10 mikrolitrelik şırınga ve aspirasyon için 5-10 kat daha büyük hacimli bir şırınga kullanın.
2. Şırıngalar ölü hacmi ile düşük Nanotight parçaları kullanarak tüp kapiller bağlanır.
3. Kılcal damarların doldurulur ve mikroskop altında kabarcık açısından kontrol edilir.
4. MFP yongası kılcal damarları bağlarken kabarcık yakalama önlemek için tampon çözelti ile önceden doldurulmuş.
5. Kılcal damarların probu PDMS bağlantı parçası takılı

3. Set-up MFP

1. Probu, prob tutucu içine sıkıştırılır ve inverted mikroskop üstünde prob istasyonu monte edilir
2. Şırınga, yüksek hassasiyetli şırınga pompalar yerleştirilir.
3. Yüzey, örneğin bir cam slayt olarak mikroskop sahne yapıştırılmış bir ev yapımı tutucu içine eklenir.
4. MFP mesa ve yüzey paralellik MFP yüzey ile temas getirdi görünür Newton halkaları (parazit saçaklar) gözlemleyerek kavislendirmişlerdir çifti kullanılarak ayarlanır. Halkalar kişi ve frekans noktası eğim göstergesi olarak hizmet vermektedir. MFP yüzeyi ile uyumlu olduğunda, tek bir girişim halka, tüm yüzey boyunca uzanır. Bu önlem de MFP ve yüzey arasındaki mesafeyi kalibre etmek için hizmet vermektedir.
5. MFP ve yüzey arasındaki uçurum yüzey desenlendirme süreçleri için kritik öneme sahiptir. MFP altında tarama yüzey işleme olduğundan, yatay hizalama mikrometre hassasiyeti ayarlanabilir ve üç mikrometre vida ile oluşan bir üç nokta desteği ile elde edilir.

4. MFP Çalışma

1. Dağıtım LabView yazılımı ile kontrol edilir. Aygıt işletimi, göz ve bir CCD kamera kullanılarak görüntülenmiştir. Enjeksiyonu: aspirasyon oranı çevreleyen tampon ve istenilen geometrik akış paterni ile reaktif yayınım bağlı olarak 01:03 ile 01:10 arasında değişir.
2. Aspirasyon şırınga ve kabarcıklarının varlığı düzgün çalışması için kontrol etmek için, ilk uygun aspirasyon başlamadan önce aspirasyon şırınga ile sıvı enjekte.
3. Sıvı enjeksiyonu ve boncuk veya floresan tracer boya monitör akışı ve doğumdan başlatın.
4. Belirli bir uygulama için prob kullanın, yani gravür veya yüzey veya hücreleri boyama, depolanması için işleme yüzey üzerinde tarama.

Discussion

Mikroakışkan prob (MFP), reaktifler ve substrat farklı tipleri ile kullanım için (ii) uyarlanabilir, (i) mobil ve (iii) geniş alanlar üzerinde çalıştırılabilir çünkü çok yönlüdür.

İstenmeyen kabarcıkları kabarcıkları önlemek için akışının bozulmasına neden olabilir, tüm bileşenlerin montaj öncesinde özel bir sıvı ile dolu olması gerekir. Prob ve yüzey arasındaki uçurum, sadece birkaç mikrometre, henüz mesa birkaç yüz mikrometre genişliğinde ve mesafeler santimetre aralığında taranır. Bu nedenle her iki yataylık taranan yüzey ve MFP mesa ve yüzey arasındaki paralellik, büyük bir titizlikle ayarlanması gerekir. Son olarak, aspirasyon ve enjeksiyon arasındaki oran MFP ve yüzey arasındaki boşluğu enjekte reaktif tüm yakalamak için yeterince büyük olması gerekir.

MFP, fizyolojik tamponlar dalmış dokuların veya tek tek hücreler süreci veya bir yüzeyin içine aşındırma desen, hafif şartlar altında proteinleri ile desenlendirme yüzeyler için kullanılan olabilir.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
microfluidic connectors	Upchurch Scientific	Micro- and Nano-tight fittings and sleeves
2-component manual dispenser	Conprotec Inc.	DM400	To dispense and mix PDMS mixture
LabVIEW	National Instruments	Version 8.0
Mechanical Convection Oven	VWR international	1330FM
Glass syringes	Hamilton Co
Capillary tubing	Polymicro Technologies
Plasma Chamber	Tegal Corporation	Plasmaline 415
Inverted Microscope	Nikon Instruments	TE2000-E
Syringe pumps	Cetoni	neMESYS
Sylgard 184	Ellsworth Adhesives	184 Sil Elast Kit
Camera	Photometrics	QuantEM 512SC
Microscope stage
Microfluidic probe holder goniometers	Melles Griot	07GON504
Linear stage	Applied Scientific Instrumentation	LS-50	For z-control of the MFP
Manual linear stage	Newport Corp.	443-4 Series	For x- and y- axis control of the MFP
Microscope stage	Applied Scientific Instrumentation	PZ-2000	With x-, y- and z- control