Protocol
1. Fabricage van een Master Mold voor de hydrodynamische focusing microfluïdische apparaat (HFMD) door middel van fotolithografie
- Ontwerp een fotomasker voor HFMD (figuur 1a) middels computerondersteund ontwerpen (CAD) volgens het protocol van de fabrikant.
- Gespoeld 4 'siliciumwafel met aceton, isopropylalcohol (IPA), en gedeïoniseerd (DI) water om organische en anorganische stof van de wafel te verwijderen.
- Reinig de silicium wafer met O2 plasma met 100 W vermogen gedurende 5 minuten om de bindingssterkte tussen de wafer en SU-8 te verhogen.
- Spin-coat 4 ml van de negatieve fotolak SU-8 2150, op de wafer bij 3000 tpm gedurende 30 sec tot een dikte van 150 urn (b1 figuur 1b) te bereiken.
- Plaats de SU-8 beklede wafer op een kookplaat gedurende 5 minuten bij 65 ° C, de temperatuur op 95 ° C, en laat de wafel op een verwarmingsplaat gedurende 30 minuten zacht bakken.
- Plaats deontworpen fotomasker over de wafer en blootstellen aan UV-licht (260 mJ cm -2, 26 seconden voor een 10 mW cm -2) in een masker aligner (b2 in figuur 1b).
- Voer na blootstelling bakken op een verwarmingsplaat (65 ° C gedurende 5 minuten en vervolgens 95 ° C gedurende 12 min).
- Ontwikkelen van de wafer door onderdompeling in een SU-8 developer bad voor 10 minuten, en vervolgens overbrengen in de frisse ontwikkelaar gedurende 5 sec om een schoon oppervlak te verkrijgen.
- Spoel de wafer gedurende 20 seconden met DI-water en droog het voor 10 sec met N 2 gas (b3 in figuur 1b). Gebruik de gefabriceerde wafer als meester mal voor polydimethylsiloxaan (PDMS) casting in afdeling 2.
2. Fabricage van de HFMD door middel van PDMS Casting
- Gebruik de patroon wafer verkregen in deel 1 als de meester mal voor PDMS casting.
- Meng de PDMS prepolymeer en hardingsmiddel homogeen in een gewichtsverhouding van 10: 1; bijvoorbeeld, gebruik 1 g verharder 10 g PDMS pre-PolymER.
- Giet het PDMS prepolymeer in de master mal en ontgas het voor 1 uur in een vacuümkamer (b4 in figuur 1b).
- Plaats de meester mal met de PDMS prepolymeer in een oven bij 65 ° C gedurende 3 uur.
- Snijd de uitgeharde PDMS in de grootte van een enkele chip met een scherp scalpel. Trek voorzichtig de uitgeharde PDMS replica van de master mal met de hand.
- Herhaal stap 2,2-2,5 een identieke PDMS replica te verkrijgen.
- Punch en uitlaat gaten in een van de replica's met een gat-perforator met een iets kleinere diameter dan de buitendiameter van de verbindingsslangen.
- Toepassen lucht plasmabehandeling het bindingsgebied van elk replica met een corona behandelingsinrichting. 34
Let op: Gebruik de corona treater in een gebied met een goede ventilatie om ozon afzettingen te voorkomen. - Drop 5 ul van methanol op de air-plasma behandelde gebieden. Fijn uitlijnen twee identieke PDMS replica's aan de HFMD fabriceren met de hand manipu ning en controleer de uitlijning via een microscoop (b5 in figuur 1b).
Opmerking: De lucht-plasma behandeld PDMS replica's zijn vrij plakkerig en moeilijk te manipuleren. Aldus 5 pl methanol wordt toegevoegd aan de lucht plasma behandelde oppervlak om als een smeermiddel. - Plaats de HFMD in een oven ingesteld op 65 ° C geïncubeerd om de binding tussen twee PDMS replica (b6 in figuur 1b) versterken. Binding twee identieke replica PDMS aan de hoogte van het microkanaal van de HFMD verhogen en verstopping van microdruppels in de microfluïdische kanalen te vermijden tijdens bedrijf.
Figuur 1: Overzicht van de HFMD Fabrication Procedure (a) Ontwerpparameters van de fotomasker voor HFMD.. (B) Illustratie van de fabricage procedure voor de HFMD.ftp_upload / 52813 / 52813fig1large.jpg "target =" _ blank "> Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
3. Voorbereiding van NIPAAm-rijke (N-rijk) en NIPAAm-arme (N-slecht) Phases door Phase Scheiding van Oververzadigde NIPAAm
- Ontbinden NIPAAm monomeer in DI water bij een w / w-verhouding van 1: 1 met behulp van een vortex mixer; bijvoorbeeld, los 10 g NIPAAm in 10 ml DI water (eerste beeld van Figuur 2a).
Let op: Zodra de NIPAAm monomeer volledig bij kamertemperatuur wordt opgelost, troebel (tweede beeld van figuur 2a) lijkt de oplossing. Dit fenomeen is het eerste signaal dat oplosbaarheid geïnduceerde fasescheiding van de oververzadigde NIPAAm monomeer succes plaatsgevonden. - Laat de monomeeroplossing te rusten in een verticale positie bij kamertemperatuur gedurende ten minste 15 min. De bovenste fase is de N-rijke fase en de onderste dichtere fase de N-arme fase (derde beeld van Figuur 2a). De dichtheden van the N-rijk en N-arme fasen zijn 0,93 ± 0,01 en 0,99 ± 0,01 g cm -3, resp. 15
- Wanneer het grensvlak tussen de twee fasen duidelijk wordt zorgvuldig uit 2 ml monomeeroplossing van het N-rijke en N-arme fase zonder deze interface verstoren door een pipet.
- Voeg 4 mg N, N'-methylenebisacrylamide (MBAAm) als crosslinker en 4 mg 4- (2-hydroxyethoxy) fenyl- (2-hydroxy-2-propyl) keton als fotoinitiator de uitgepakte N-rijk en N -Slechte monomeeroplossingen core fluïda 1 en 2 voor de lage concentratie verknopingsmiddel (2 mg ml-1) monster (b1 en b2 in figuur 2b) te bereiden.
- Herhaal vorige stap 3,3 en voeg 80 mg MBAAm en 4 mg 4- (2-hydroxyethoxy) fenyl- (2-hydroxy-2-propyl) keton in elk van geëxtraheerde N-rijke en arme N-monomeeroplossing core vloeistoffen bereiden 1 en 2 voor de hoge crosslinker concentratie (40 mg ml-1) monster (b3 en b4 in Figure 2b).
- Los 10 gew% olie surfactant in minerale olie aan de omhulselvloeistof (b5 figuur 2b) te bereiden.
Figuur 2:. Materiaal Voorbereiding voor Janus Microhydrogel Synthesis (a) Bereiding van N-rijke en N-arme monomeer oplossingen door middel van fasescheiding van oververzadigd NIPAAm. (B) Details van de materialen en experimentele opstelling gebruikt in het protocol. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
4. Synthese van Janus Microhydrogels Met behulp van de HFMD
- Load 2 ml kern fluïda 1 en 2 (b1, b2 en b3, b4 in Fi guur 2b) en de omhulselvloeistof (b5 figuur 2b) in drie afzonderlijke 3 ml spuiten. Monteer het spuiten in de spuitpompen en sluit elke spuit met de geschikte vloeistof inlaat van de HFMD behulp buis (figuur (b). Gebruik slang aan de fluïdumuitlaat van de HFMD sluiten op een verzamelreservoir.
- Stel de spuitpompen en trekken vocht kern 1 en 2 en omhullingfluïdum met stroomsnelheden van 2, 2, en 10 pl min -1, respectievelijk.
- (Optioneel) Stel de stroomsnelheid van vloeistoffen kern 1 en 2 de relatieve volumeverhoudingen van elke zijde van de Janus microdruppels passen.
- Plaats de UV-lichtbron loodrecht ongeveer 1 cm afstand van het verzamelreservoir. Schakel de UV-lichtbron en visueel volgen de continue productie van Janus microhydrogels.
Let op: Gebruik UV-beschermende-bril bij het monitoren van microhydrogel productie. - Verzamel de gefabriceerde Janus microhydrogels in een conische buis en was ze met behulp van IPA. Dan, centrifuge de conische buis (780 g gedurende 5 min) naar de af te wikkelenmicrohydrogels.
- Herhaal stap 4.6 een paar keer om de minerale olie volledig rond de Janus microhydrogels verwijderen.
- Herhaal stap 4.6 maar gebruik DI-water met een water oppervlakte-actieve stof van 0,005% (v / v) in plaats van IPA aan de overgebleven IPA te verwijderen rond de Janus microhydrogels.
- Bewaar volledig gewassen Janus microhydrogels in een 10 ml flacon met DI-water.
5. Analyse van de Anisotropisch Thermo-responsiviteit van Janus Microhydrogels
- Gebruik een pipet om Janus microhydrogels gesynthetiseerd uit hoofdstuk 4 te plaatsen in een 24-wells plaat. Laat de microhydrogels bezinken gedurende 15 seconden totdat een monolaag wordt gevormd op het bodemoppervlak van de put.
- Verkrijg een beeld van de Janus microhydrogel bij 24 ° C met een rechte optische microscoop met een 5X objectieflens.
- Stel een thermo-elektrische module onder de controle wells plaat en de spanning van de module om de temperatuur van de oplossing die Janus micro vergrotenhydrogelen tot 32 ° C.
- Verkrijg een beeld van de Janus microhydrogel bij 32 ° C opnieuw met een rechte optische microscoop met een 5X objectieflens.
- Herhaal stap 5,2-5,4 24 keer, en zorg ervoor dat een andere Janus microhydrogel voor statistische analyse te kiezen.
- Van de 25 beelden van verschillende Janus microhydrogels bij 24 en 32 ° C, meten van de straal van de PN-rijke en PN-arme delen van de Janus microhydrogels behulp van beeldanalyse software volgens de instructies van de fabrikant.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Figuur 3a toont een schematische weergave van de experimentele opstelling gebruikt om Janus microhydrogels synthetiseren via de HFMD. De N-rijke en N-arme fasen werden precies in de HFMD geïnjecteerd als kern fluïda 1 en 2 en daarna samengevoegd en verdeeld in Janus microdruppels in de opening van het omhulsel vloeistof minerale olie vanwege de capillaire Rayleigh instabiliteit. Bijgevolg zijn Janus microdruppeltjes uit N-rijke en N-arme fase met succes gegenereerd zoals getoond in Figuur 3b. De diameter van de microdruppels was 190 urn met variatiecoëfficiënt (CV) van minder dan 2%. De duidelijk gecompartimenteerd interne morfologie van de Janus microdruppels werd waargenomen, aangezien beide fasen stabiel worden gescheiden. Opgemerkt zij dat elke fase onmengbaar in de andere en diffusie tussen de fasen vrijwel verwaarloosbaar. De volumeverhouding van het N-rijke en N-arme fase in een microdruppel was controlled door het veranderen van de stroomsnelheid van elk monomeer oplossing door de injectiepomp, zie figuur 3c. De fotoinitiator toegevoegd in de N-rijke en N-arme monomeeroplossingen werd vervolgens geactiveerd door blootstelling aan UV-licht, zodat de polymerisatie van het N-rijke en N-arme fasen PN-rijke en PN-arme respectievelijk induceren.
Figuur 3: Genereren van Janus microdruppeltjes met de HFMD (a) Schematische weergave van de HFMD voor het genereren Janus microdruppels.. (B) Optische microfoto van de Janus microdruppels bestaat uit N-rijke en N-arme fasen. (C) Janus microdruppels verkregen met verschillende volume verhoudingen van de N-rijke en N-arme fasen (1: 3, 1: 1, 3: 1). Klik hier voor een grotere weergaveversie van deze figuur.
Figuur 4 toont de anisotrope thermos-responsief gedrag van de microhydrogels veroorzaakt door verschillen in NIPAAm monomeerconcentratie tussen de PN-rijke en PN-arme delen van de Janus microhydrogel. Janus microhydrogels met verschillende concentraties aan verknopingsmiddel 2 en 40 mg ml-1 werden vervaardigd om het effect van concentratie op de crosslinker warmte reagerende gedrag van de resulterende hydrogels onderzoeken. Zoals getoond in figuur 4, verhogingen crosslinker concentratie aanleiding tot vermindering in de reversibele volumeverandering van de microhydrogels boven en onder de LCST.
Figuur 4: Temperatuur Reactie van de Janus Microhydrogels Anisotropische volume veranderingen in de Janus microhydrogels in reactie op.temperatuurschommeling werden veroorzaakt door verschillen in NIPAAm monomeer concentratie tussen de PN-rijke en PN-arme delen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 5a toont schema's en optische microfoto van de Janus microdruppeltjes / microhydrogels als reactie op milieu- en temperatuurschommelingen: 24 ° C in olie, 24 ° C in water en 32 ° C in water. Om thermo-respons kwantificeren, maten we de straal van de Janus microdruppeltjes / microhydrogels, zie figuur 5b. De foutenbalk in figuur 5b geeft de standaardafwijking van de gemeten straal van 25 Janus microhydrogels. De straal van elk deel van de Janus microhydrogels werd bepaald uit de opnamen met behulp van beeldanalyse software. In het monomeer druppel staat(a1 in figuur 5a en figuur 5b), de straal van de N-rijke en N-arme fase was bijna identiek. Een klein verschil in radius tussen de PN-rijke en PN-arme delen van de Janus microhydrogels waargenomen na polymerisatie (a2 in figuur 5a en figuur b) vanwege de lagere NIPAAm monomeerconcentratie in de N-arme fase in vergelijking met die in de N-rijke fase. Zowel de PN-rijk en PN-arme delen van de Janus microhydrogels waren helemaal opgezwollen in DI water bij kamertemperatuur. In de zwelling fase, de zwelling van de PN-rijke deel was groter dan de PN-arme deel; als gevolg daarvan, werden snow-man vormige Janus microhydrogels verkregen (a3 in figuur 5a en figuur b). Interessant is dat de straal van de microhydrogels na krimpen bij 32 ° C was gelijk aan de straal van de microdruppels gegenereerd in de HFMD (a4 in figuur 5a en figuur 5b).
Figuur 5:. Janus Microhydrogels met Anisotropisch Thermo-responsiviteit (a) Schema's en optische microfoto van Janus microdruppels / microhydrogels (Schaal bars zijn 100 pm). (B) in een straal van verandering van de Janus microdruppels / microhydrogels in reactie op het milieu en de temperatuurverandering: 24 ° C in olie, 24 ° C in water, en 32 ° C in water. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 6a toont het oplossingsprofiel eigenschappen van de N-rijke en N-arme monomeeroplossingen. Vet oplosbare kleurstof (olie rode O en olie blauwe N) en in water oplosbare kleurstof (geel en groen voedsel kleurstoffen) een sterke voorkeur op te lossen in de N-rich en N-arme monomeeroplossingen respectievelijk. Op basis van deze oplossingskarakteristieken werden Janus NIPAAm monomeer microdruppeltjes daarin vet- en wateroplosbare kleurstoffen zonder cross-mixing gegenereerd via het voorgestelde protocol. Olierood O en groene voedselkleurstof respectievelijk geselecteerd als representatief organofiele en hydrofiele materialen, zoals weergegeven in figuur 6b. Na UV polymerisatie werden Janus microhydrogels die zowel kleurstoffen succes gesynthetiseerd zie figuur 6c. Deze resultaten tonen dat de Janus microhydrogel kan worden toegepast organofiele / hydrofiel dubbele materiaaldragers.
Figuur 6: Janus Microhydrogels met Organofiele / Hydrofiel Loading Capability (a) Ontbinding eigenschappen van N-rijke en N-arme monomeer oplossingen.. Vet- en water-oplosbare kleurstoffen sterk preferred te lossen in N-rijke en N-arme monomeeroplossingen respectievelijk. (B) Het genereren van Janus microdruppeltjes daarin vet- en wateroplosbare kleurstoffen zonder cross-mixing. (C) gepolymeriseerde Janus microhydrogels bevatten vet- en wateroplosbare kleurstoffen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Twee niet-mengbare basismaterialen dienen veelal de Janus microhydrogels synthetiseren. Tot voor kort werden Janus microhydrogels bestaande uit hetzelfde basismateriaal zelden waargenomen en gerapporteerd Janus microhydrogels had geen duidelijke interne morfologie als gevolg van de verstoring van de mengbaarheid van de samenstellende materialen. 35, 36 In dit protocol tonen we een werkwijze Janus microhydrogels volledig samengesteld van de interne basismateriaal, PNIPAAm, met een duidelijk verzuilde structuur te synthetiseren.
Als een kritische stap bij de Janus microhydrogels synthetiseren introduceerden we de fasescheiding fenomeen oververzadigde NIPAAm monomeeroplossing. De N-rijke en N-arme fase oplossingen verzameld uit de fasescheiding fenomeen zijn niet mengbaar en de verstoring tussen de N-rijke en N-arme fase is bijna te verwaarlozen. Deze mengbaarheid van de N-rijke en N-arme fase in de Janus microdruppels was maintained in de HFMD en de morfologie van de Janus microhydrogels bewaard is gebleven, zelfs na de polymerisatie.
We HFMD toegepast als methode om de Janus microhydrogels synthetiseren omdat het protocol kan de gemakkelijke productie van monodisperse Janus microhydrogels met een snelheid van 10 5 Janus microhydrogels per uur. De nieuw ontworpen HFMD in dit werk naar behoren werd vervaardigd voor de productie van Janus microhydrogels met afmetingen binnen de orde van honderd micrometer; toekomstige ontwerpen van HFMD in staat zijn om Janus microhydrogels van een kleiner formaat te produceren.
Nader onderzoek van de Janus microhydrogels onthulde twee verschillende kenmerken uit verschillende NIPAAm concentraties in de N-rijke en N-arme fase. Ten eerste, de Janus microhydrogels uit verschillende NIPAAm concentraties vertoonden anisotrope warmte reagerende gedrag in reactie op temperatuurvariantie. De monomeer tot crosslinker verhouding welbekend directly invloed op de mate van zwelling van hydrogel 37 De hoeveelheid NIPAAm moleculen in de N-rijke fase in het algemeen veel hoger dan die in het N-arme fase.; dus het monomeer verhouding in de N-rijke fase groter is dan die in het N-arme fase waarin een identieke concentratie van verknopingsmiddel wordt gebruikt om beide fasen verknopingsmiddel. Bijgevolg is de PN-rijke deel van de Janus hydrogel ondergaat een groter volume wijziging ten opzichte van de PN-arme deel in reactie op temperatuur te veranderen. Ten tweede, de Janus microhydrogels tentoongesteld organofiele / hydrofiele laadcapaciteit zonder cross-mengen. Het vet-oplosbare kleurstof werd goed opgelost in het N-rijke monomeeroplossing terwijl de in water oplosbare kleurstof werd goed opgelost in het N-arme monomeeroplossing. De contrasterende oploseigenschappen van de N-rijke en N-arme oplossingen monomeer zijn afgeleid uit de verschillen in de beschikbaarheid van vrije watermoleculen overblijft na interactie met NIPAAm moleculen in elke monomeeroplossing. Omdat het possESSES een relatief groter aantal overgebleven vrije watermoleculen dan de N-rijke monomeeroplossing, kan de N-arme monomeeroplossing makkelijk oplossen hydrofiele polaire moleculen in de in water oplosbare kleurstof. Daarentegen, in water oplosbare kleurstof vertoonden slechte oplosbaarheid in de N-rijke monomeeroplossing, die alleen kan samenwerken met een paar vrije watermoleculen. Bijgevolg is de N-rijke en N-arme monomeeroplossingen toonde tegenovergestelde effect bij menging met vetoplosbare kleurstof. De gesynthetiseerde Janus microhydrogels kan worden gebruikt als organofiele / hydrofiel dual materiële dragers met een verzuilde interne morfologie zonder cross-mengen.
toekomstige toepassing
De nieuwe kenmerken van Janus microhydrogels kan worden gebruikt om functionele microdeeltjes ontwikkelen en bereiken meerdere geneesmiddelinkapseling. Wij geloven dat de synthetische protocol voor deze Janus microhydrogels basis van fasenscheiding van de oververzadigde NIPAAm introduceert een nieuwe material platform met het potentieel voor geavanceerde synthese van multifunctionele Janus microhydrogels.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Silicon wafer | LG Siltron | 4", Test grade | Wafer for master mold fabrication |
| Acetone | Samchun Pure Chemical | A0097 | Cleaning silicon wafer |
| Isopropyl alcohol (IPA) | Daejung Chemicals & Metals | 5035-4404 | Cleaning silicon wafer |
| Water purification system | Merck Millipore | EMD Millipore RIOs Essential 5 | Prepering deionized water |
| O2 plasma machine | Femto Science | VITA-A | Cleaning silicon wafer |
| SU-8 2150 negative photoresist | MicroChem | Y111077 0500L1GL | Photoresist for master mold fabrication |
| Hot plate | Misung Scientific | HP330D, HP150D | Baking SU-8 |
| SU-8 developer | Microchem | Y020100 4000L1PE | Developing SU-8 |
| Mask aligner system for photolithograpy | Shinu Mst Co. | CA-6M | Photolithography |
| Sylgard 184 silicone elastomer kit | Dow Corning | 1064891 | PDMS casting |
| Laboratory Corona Treater | Electro-technic Products Inc. | Model BD-20AC | PDMS air plasma treatment |
| N-isopropylacrylamide (NIPAAm) | Sigma-Aldrich | 415324-50G | Monomer |
| N,N'-methylenebisacrylamide (MBAAm) | Sigma-Aldrich | 146072-100G | Crosslinker of NIPAAm |
| 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)ketone, Irgacure 2959 | BASF | 55047962 | Photoinitiator of NIPAAm |
| ABIL EM 90 | Evonik Industries | 201109 | Sufactant for oil |
| Vortex mixer | Scientific Industries Inc. | Vortex-Genie 2 | Mixing |
| Tygon tubing | Saint-Gobain | I.D. 1/32", O.D. 3/32", Wall 1/32" | Connecting tube between syringes and HFMD |
| UV light source | Hamamatsu | Spot light source LC8 | Polymerization from NIPAAm to PNIPAAm |
| Syringes, NORM-JECT (3 ml) | Henke-Sass Wolf GmbH | 22767 | Loading of materials |
| Syringe pump | KD Scientific | KDS model 200 | Perfusion of materials |
| Tegitol Type NP-10 | Sigma-Aldrich | NP10-500ML | Surfactant for water |
| Oil red O | Sigma-Aldrich | O0625-25G | Dye for N-rich phase |
| Oil Blue N | Sigma-Aldrich | 391557-5G | Dye for N-rich phase |
| Yellow food dye | Edentown F&B | NA | Dye for N-poor phase |
| Green food dye | Edentown F&B | NA | Dye for N-poor phase |
| Power supply | Agilent | E3649A | Power source for thermoelectric module |
| Thermoelectric module | Peltier | FALC1-12710T125 | Temparature control |
| Centrifuge machine | Labogene | 1248R | Settling down microhydrogels |
| 24-well plate | SPL Life Sciences | 32024 | Reservoir for observation |
| Optical microscope | Nikon | ECLIPSE 80i | Optical observation |
| Image analysis software | IMT i-Solution Inc. | iSolutions DT | Measurement of radius |
References
- Hoffman, A. S. Hydrogels for biomedical applications. Adv. Drug Delivery Rev. 54 (1), 3-12 (2002).
- Qiu, Y., Park, K. Environment-sensitive hydrogels for drug delivery. Adv. Drug Delivery Rev. 53 (3), 321-339 (2001).
- Hirokawa, Y., Tanaka, T. Volume phase transition in a nonionic gel. J. Chem. Phys. 81 (12), 6379-6380 (1984).
- Bae, Y. H., Okano, T., Hsu, R., Kim, S. W. Thermo-sensitive polymers as on-off switches for drug release. Macromol. Rapid Commun. 8 (10), 481-485 (1987).
- Yoshida, R., et al. Comb-type grafted hydrogels with rapid deswelling response to temperature changes. Nature. 374 (6519), 240-242 (1995).
- Tanaka, T. Collapse of gels and the critical endpoint. Phys. Rev. Lett. 40 (12), 820-823 (1978).
- Tanaka, T., et al. Phase transitions in ionic gels. Phys. Rev. Lett. 45 (20), 1636-1639 (1980).
- Zhao, Y. L., Stoddart, J. F. Azobenzene-based light-responsive hydrogel system. Langmuir. 25 (15), 8442-8446 (2009).
- Alvarez-Lorenzo, C., Bromberg, L., Concheiro, A. Light-sensitive intelligent drug delivery systems. Photochem. Photobiol. 85 (4), 848-860 (2009).
- Tanaka, T., Nishio, I., Sun, S. T., Ueno-Nishio, S. Collapse of gels in an electric field. Science. 218 (4571), 467-469 (1982).
- Kwon, I. C., Bae, Y. H., Kim, S. W. Electrically credible polymer gel for controlled release of drugs. Nature. 354 (6351), 291-293 (1991).
- Obaidat, A. A., Park, K. Characterization of protein release through glucose-sensitive hydrogel membranes. Biomaterials. 18 (11), 801-806 (1997).
- Kataoka, K., Miyazaki, H., Bunya, M., Okano, T., Sakurai, Y. Totally synthetic polymer gels responding to external glucose concentration: their preparation and application to on-off regulation of insulin release. J. Am. Chem. Soc. 120 (48), 12694-12695 (1998).
- Heskins, M., Guillet, J. E. Solution properties of poly(N-isopropylacrylamide). J. Macromol. Sci. Part A Pure Appl. Chem. 2 (8), 1441-1455 (1968).
- Sasaki, S., Okabe, S., Miyahara, Y. Thermodynamic properties of N-isopropylacrylamide in water: solubility transition, phase separation of supersaturated solution, and glass formation. J. Phys. Chem. B. 114 (46), 14995-15002 (2010).
- Bromberg, L., Alakhov, V. Effects of polyether-modified poly(acrylic acid) microgels on doxorubicin transport in human intestinal epithelial Caco-2 cell layers. J. Controlled Release. 88 (1), 11-22 (2003).
- Coughlan, D. C., Quilty, F. P., Corrigan, O. I. Effect of drug physicochemical properties on swelling/deswelling kinetics and pulsatile drug release from thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) hydrogels. J. Controll. Release. 98 (1), 97-114 (2004).
- Bergbreiter, D. E., Case, B. L., Liu, Y. S., Caraway, J. W. Poly(N-isopropylacrylamide) soluble polymer supports in catalysis and synthesis. Macromolecules. 31 (18), 6053-6062 (1998).
- Lapeyre, V., Gosse, I., Chevreux, S., Ravaine, V. Monodispersed glucose-responsive microgels operating at physiological salinity. Biomacromolecules. 7 (12), 3356-3363 (2006).
- Hoare, T., Pelton, R. Engineering glucose swelling responses in poly(N-isopropylacrylamide)-based microgels. Macromolecules. 40 (3), 670-678 (2007).
- Xu, S., Zhang, J., Paquet, C., Lin, Y., Kumacheva, E. From hybrid microgels to photonic crystals. Adv. Funct. Mater. 13 (6), 468-472 (2003).
- Clarke, J., Vincent, B. Stability of non-aqueous microgel dispersions in the presence of free polymer. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1. 77 (8), 1831-1843 (1981).
- Mears, S. J., Deng, Y., Cosgrove, T., Pelton, R. Structure of sodium dodecyl sulfate bound to a poly (NIPAM) microgel particle. Langmuir. 13 (7), 1901-1906 (1997).
- Shah, R. K., Kim, J. W., Agresti, J. J., Weitz, D. A., Chu, L. Y. Fabrication of monodisperse thermosensitive microgels and gel capsules in microfluidic devices. Soft Matter. 4 (12), 2303-2309 (2008).
- Jack, C. R., Forbes, G., Dewanjee, M. K., Brown, M. L., Earnest, F. Polyvinyl alcohol sponge for embolotherapy: particle size and morphology. Am. J. Neuroradiol. 6 (4), 595-597 (1985).
- Derdeyn, C. P., Moran, C. J., Cross, D. T., Dietrich, H. H., Dacey, R. G. Polyvinyl alcohol particle size and suspension characteristics. Am. J. Neuroradiol. 16 (6), 1335-1343 (1995).
- Han, K., et al. Effect of flow rates on generation of monodisperse clay-poly(N-isopropylacrylamide) embolic microspheres using hydrodynamic focusing microfluidic device. Jpn. J. Appl. Phys. 50 (6), 06-12 (2011).
- Seo, K. D., Doh, J., Kim, D. S. One-step microfluidic synthesis of Janus microhydrogels with anisotropic thermo-responsive behavior and organophilic/hydrophilic loading capability. Langmuir. 29 (49), 15137-15141 (2013).
- Seo, K. D., Kim, D. S. Microfluidic synthesis of thermo-responsive poly(N-isopropylacrylamide)-poly(ethylene glycol) diacrylate microhydrogels as chemo-embolic microspheres. J. Micromech. Microeng. 24 (8), 085001 (2014).
- Seo, K. D., Kwak, B. K., Kim, D. S., Sánchez, S. Microfluidic-assisted fabrication of flexible and location traceable organo-motor. IEEE Trans. Nanobiosci. 14 (3), 298-304 (2015).
- Seo, K. D., Kim, D. S., Sánchez, S. Fabrication and application of complex-shaped microparticles via microfluidics. Lab Chip. , (2015).
- Shah, R. K., Kim, J. W., Weitz, D. A. Janus supraparticles by induced phase separation of nanoparticles in droplets. Adv. Mater. 21 (19), 1949-1953 (2009).
- Lone, S., et al. Microfluidic synthesis of Janus particles by UV-directed phase separation. Chem. Commun. 47 (9), 2634-2636 (2011).
- Hauber, K., Drier, T., Beebe, D. PDMS bonding by means of a portable, low-cost corona system. Lab chip. 6 (12), 1548-1549 (2006).
- Nisisako, T., Torii, T., Takahashi, T., Takizawa, Y. Synthesis of monodisperse bicolored Janus particles with electrical anisotropy using a microfluidic co-flow system. Adv. Mater. 18 (9), 1152-1156 (2006).
- Seiffert, S., Romanowsky, M. B., Weitz, D. A. Janus microgels produced from functional precursor polymers. Langmuir. 26 (18), 14842-14847 (2010).
- Peppas, N. A., Hilt, J. Z., Khademhosseini, A., Langer, R. Hydrogels in biology and medicine: from molecular principles to bionanotechnology. Adv. Mater. 18 (11), 1345-1360 (2006).
