Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Fase Diagram Karakterisering Brug magnetiske perler som flydende bærestoffer

doi: 10.3791/52957 Published: September 4, 2015

Abstract

Magnetiske perler med ~ 1,9 um gennemsnitlig diameter blev brugt til transport mikroliter volumener væsker mellem tilstødende væskesegmenter med et rør med henblik på at undersøge faseændring i disse flydende segmenter. De magnetiske perler blev eksternt styret ved hjælp af en magnet, der giver mulighed for perlerne at slå bro luftventilen mellem de tilstødende væskesegmenter. En hydrofob coating blev påført den indvendige overflade af røret for at forbedre adskillelsen mellem to væskesegmenter. Det påtrykte magnetfelt dannet en samlet klynge af magnetiske perler, indfange en vis væskemængde inden for klyngen, benævnes fremførsel volumen. Et fluorescerende farvestof blev tilsat til en flydende segment, efterfulgt af en række flydende overførsler, som derefter ændret fluorescensintensiteten i den tilstødende væskesegmentet. Baseret på numerisk analyse af den målte fluorescensintensitet ændringer, er blevet fundet fremførsel volumen pr masse af magnetiske perlerat være ~ 2-3 pl / mg. Denne lille væskemængde tilladt for anvendelsen af ​​forholdsvis små flydende segmenter af et par hundrede mikroliter, forbedre gennemførligheden af ​​indretningen til en lab-i-rør fremgangsmåde. Denne måde at påføre sammensætningen lille variation i et væskevolumen blev påført på at analysere den binære fasediagram mellem vand og det overfladeaktive C12E5 (pentaethylenglycol monododecyl ether), hvilket fører til hurtigere analyse med mindre prøvevolumener end traditionelle fremgangsmåder.

Introduction

Magnetiske perler (MBS) i størrelsesordenen 1 mikrometer i diameter er blevet anvendt 1,2 ganske ofte i mikrofluide-baserede applikationer, især til biomedicinske indretninger. I disse enheder, har MBs tilbudt funktioner såsom celle og nukleinsyre separation, kontrastmidler, og drug delivery, for at nævne et par stykker. Kombinationen af eksterne (magnetfelt) kontrol og dråbe-baserede mikrofluidik har gjort det muligt 3 styring af immunoassays med små mængder (<100 NL). MBs har også vist sig lovende, når de anvendes til væskehåndtering 4. Denne fremgangsmåde bruger MBs til at transportere biomolekyler mellem flydende segmenter inden for et rør adskilt af en luftventil. Denne metode er ikke så kraftig som andre mere komplekse lab-on-chip-enheder set tidligere, men det er meget enklere og gør tilbyde kapacitet til at håndtere mikroliter størrelse volumener væske. En lignende fremgangsmåde er for nylig blevet rapporteret 5 ved Haselton gruppe og anvendes på biomedicinskassays.

En af de vigtigste aspekt af denne enhed er den flydende segment separation tilbydes af overfladespænding-styret luftventil. Mikroliter volumener væske knyttet til MBs transporteres gennem denne luftspalte mellem væskesegmenter anvendelse af et eksternt påtrykt magnetfelt. Mikropartikel MBs (fra ~ 0,4-7 um i diameter med et gennemsnit på 1,9 um) under påvirkning af det eksterne magnetiske felt oprette en mikroporøs klynge, der fanger væske i. Styrken af ​​denne væske fastklemning er tilstrækkelig til at modstå de kræfter overfladespændingen ved transport MBS fra den ene reservoir til den næste. Typisk er denne virkning er uønsket, da de fleste tilgange kun ønsker transport af specifikke molekyler (såsom biomarkører) indeholdt i væskerne 6. Men som det kan ses i vores arbejde, denne effekt kan udnyttes til at blive et positivt aspekt af indretningen.

Vi har udnyttet denne "lab-i-rørTilgang, er vist skematisk i figur 1, til at analysere fasediagrammer i binære materialer systemer. Det overfladeaktive C12E5 er blevet valgt som det primære fokus for karakterisering, da det er almindeligt anvendt i industrielle applikationer såsom lægemidler, fødevarer, kosmetik, etc. Især blev H2O / C12E5 binære system undersøgt, fordi det giver en rig sæt af faser til at udforske. Vi har fokuseret på ét specifikt aspekt af denne kemiske blanding, nemlig overgange til flydende krystallinske faser under visse koncentrationer 7-9. Denne overgang er let observeret i vores enhed ved at indarbejde polarisatorer i de optiske mikroskopi studier for at fremhæve fasegrænser.

At være i stand til at kortlægge fasediagrammer er et meget vigtigt område af undersøgelsen med henblik på at forstå de involverede med faseovergangen 10 kinetik. Evnen til præcist at bestemme interaktionen af ​​overfladeaktive stoffer, opløsningsmidler ennd andre komponenter er afgørende på grund af deres kompleksitet og mange forskellige faser 11. Mange andre teknikker er tidligere blevet anvendt til at karakterisere faseændring. Den konventionelle fremgangsmåde består i at stille mange prøver, der hver består af forskellige koncentrationer og lade dem ækvilibrere, som kræver langvarige behandlingstider og høje mængde prøvevolumener. Derefter prøver typisk analyseres ved optiske metoder såsom diffusive transport grænsefladespænding (DIT), som tilbyder høj opløsning af sådanne overfladeaktive sammensætninger 12,13. I lighed med den metode, vi har anvendt, DIT metode bruger polariseret lys til at afbilde forskellige fasegrænser.

Protocol

1. Fremstilling af en gang brug Materialer i Device

  1. Fremstilling af rør
    1. Skær slangen i 15 cm segmenter. Tubing har 1,6 mm indvendig diameter og 3,2 mm ydre diameter.
    2. Hæng rørsegmenter lodret ved hjælp af tape. Placer papirserviet nedenunder rør til at indsamle de overskydende fluorpolymer løsning.
    3. Indsprøjtes 100 pi fluorpolymer opløsningen i topåbning af hver slangesegment ved hjælp af en sprøjte, således at den vil komme i kontakt med hele omkredsen på den indvendige væg.
    4. Tillad rørsegmenter til at hænge på plads i 1 time for at fjerne overskydende mængde fluorpolymer løsning.
    5. Rens enhver fluorpolymer løsning fra bunden af ​​røret, der ikke drypper ud. Fjern slangen fra hængende position og bortskaffe papirhåndklæder.
    6. Sted rørsegmenter i ovn ved 100 ° C i 1 time til at anneale fluorpolymeren coatinglag.
    7. Fjern rørsegmenter fra ovnen. Brug en pincet, som rør segmenter vil være varmt.
  2. Fremstilling af fortyndet magnetiske perleopløsning
    1. Beregn magnetisk perle koncentration er nødvendig for at opnå den ønskede fremførsel volumen, som bestemt af forholdet mellem fremførsel volumen og MB masse vist i figur 2.
      Bemærk: Den oprindelige MB løsning har 1 g MBs i 50 ml opløsning. Overvejer en test volumen på 20 pi kammer, fortyndes originale MB løsning med destilleret vand til et forhold på 6: 4 (MB løsning: vand) for at få en fremførsel volumen på ~ 0,4 pi. Juster fortyndingsforhold når forskellige fremførsel volumen er ønsket.
    2. Placer en 20 ml prøve hætteglas på en mikro-balance. Nul balance.
    3. Omrør den magnetiske perleopløsning container, derefter trække 0,6 ml under anvendelse af en mikropipette.
    4. Dispenser pipetterede løsning i hætteglasset prøven på balance.
    5. Der afpipetteres 0,4 ml destilleret vand i hætteglasset prøven.
  3. Fluorescerende farvestof liquid forberedelse
    1. Opløs 2 vægt.% Af farvestof i deioniseret vand ved hvirvelbehandling opløsningen i 1 minut.

2. Udarbejdelse af forsøgsopstilling til fluorescens Eksperimenter

  1. Fremstilling af slanger enhed.
    1. Indsæt en Luer-lock-stik på den ene ende af slangen.
    2. Reagensglasset anbringes i en Luer-lock sprøjte, der har en 3 ml volumen og 0,1 ml graduering.
    3. Placer sprøjten i sprøjtepumpen, og indstil tilspænding på 2 ml / time.
    4. For nøjagtig indføring af væsker i slangerne, bruge sprøjtepumpen for at trække opløsningen indeholdende de magnetiske perler og fluorescerende farvestof.
    5. Sæt 20 pi magnetiske perleopløsning ind i røret ved hjælp af tilbagetrækning sprøjtepumpe. Denne væske segment omtales som testkammeret på (prøvevolumenet kammer kan variere afhængigt af forsøget). Vortexes beholder med magnetisk perle opløsningen i 1 min og derefter omrøre med hånden under tilbagetrækning cyklus til dannelse af ensartede dispersioner MB.
    6. Efter testkammer flydende indsættelse er afsluttet, trække 6 ul luft ind i røret. Denne luftmængde vil senere danne en ventil mellem de to flydende segmenter.
    7. Efter luftspalte indsættelse er fuldført, begynder tilbagetrækningen 180 pi væske med fluorescerende farvestof. Denne væske segment omtales som reservoiret. Reservoir volumen kan variere afhængigt af forsøget. Større reservoiret er gavnligt at minimere ændringen af ​​farvestof koncentration.
    8. Placer en anden Luer-lock-stik på den anden ende af røret.
    9. Fjern røret enheden fra sprøjten.
    10. Placer luer-lock hætter på begge ender af indretningen.
  2. Optik setup for fluorescens eksperimenter
    1. Tænd alle komponenter forbundet til inverteret mikroskop.
    2. Tænd computeren, og åbn mikroskopet imaging software.
"> 3. Forsøgsfremgangsmåde for fluorescenseksperimenter

  1. Tag oprindelige fluorescensintensitet måling af testkammeret og reservoiret ved hjælp af omvendt mikroskop. Ved analyse af fluorescens af prøven, sikre, at fokus er i midterstillingen (i både x- og y-retningen) af den væske segment inden i røret. Optag målinger i data regneark.
  2. Placer enheden over toppen af ​​kuben magnet, således at de magnetiske perler alle segregerer til et område i prøvekammeret. Overfør perlerne til reservoiret ved at flytte enheden over toppen af ​​magneten (~ 10 sek). 1 inch neodym magnet terningen er klasse N48 med en pull kraft 45,6 kg.
  3. Når magnetisk perle klynge overføres gennem luftspalten og ind i reservoiret, agitere de magnetiske perler ved at placere enheden over toppen af ​​magneten og dreje for at frigive væsken blive fanget inden for klyngen. Fortsæt omrøring af de magnetiske perler, indtil homogenisering af reservoiret er blevetafsluttet (~ 30-45 sek).
  4. Placer enheden over toppen af ​​magneten, således at de magnetiske perler i reservoiret alle adskille til et område. Overfør den magnetiske perle klynge tilbage på prøve kammer.
  5. Når klyngen når testkammeret, agitere de magnetiske perler ved at placere enheden over toppen af ​​magneten og dreje for at frigive fanget fluorescerende væske i. Fortsæt omrøring af de magnetiske perler, indtil homogenisering af testkammeret er afsluttet (~ 30-45 sek).
  6. Tag fluorescens-intensiteten målinger af både testen kammeret og reservoir ved hjælp af omvendt mikroskop. Optag målinger i data regneark.
  7. Trin 3,2-3,6 gentages, indtil både flydende segmenter konvergere til lignende fluorescensintensiteter (~ 100 cyklusser).

4. Numerisk analyse af fluorescerende data

  1. Med gemt de fluorescerende intensitet data i et regneark, skal du udføre numerisk analyse ved hjælp af Matlab.
  2. Derive ligninger til at beregne en teoretisk værdi af fluorescens intensitet i både reservoiret og testkammeret. Optage følgende ligninger i en MATLAB script fil:
    hvor I er fluorescensintensiteten (AU), V er volumen (pi), n er antallet af overførsler, R er reservoiret, T er testkammeret, og C er fremførsel.
  3. Ved hjælp af Matlab, generere plot og analysere for at bestemme fremførsel lydstyrken for alle eksperimenter. Bruge disse data til at producere figur 2.

5. Udarbejdelse af forsøgsopstilling til Overfladeaktive Eksperimenter

  1. Fremstilling af slanger enhed.
    1. Indsæt en Luer-lock på den ene ende af slangen.
    2. Placer røret i en luer-lock sprøjte.
    3. Placer sprøjten i sprøjtepumpen, og indstil tilspænding på 2 ml / time.
    4. For nøjagtig indføring af væsker i slangerne, bruge sprøjtepumpen for at trække opløsningen indeholdende de magnetiske perler og surfactant.
    5. Sæt 20 pi magnetiske perleopløsning ind i røret ved hjælp af tilbagetrækning sprøjtepumpe. Denne væske segment omtales som testkammeret på (prøvevolumenet kammer kan variere afhængigt af forsøget). Agitere beholder med magnetisk perle løsning ved hånden under tilbagetrækningen cyklus at danne ensartede MB dispersioner.
    6. Efter testkammer flydende indsættelse er afsluttet, trække 6 ul luft ind i røret. Denne luftmængde vil senere blive benævnt luftspalten.
    7. Efter luftspalte indsættelse er fuldført, begynder tilbagetrækningen 180 pi ren C12E5 overfladeaktivt middel. Dette vil senere blive omtalt som reservoiret.
  2. Optik setup for overfladeaktive eksperimenter.
    1. Flyt sprøjte pumpe med slange enhed, således at testen kammer med magnetiske perler er i fokus med stereo mikroskop.
    2. Placer et ark polarisator film på toppen af ​​en LED lyskilde. Skub LED-lyskilde under røret fastgjort tilsprøjtepumpen.
    3. Vedhæft en anden polarisator film til linsen af ​​stereo mikroskop hjælp tape. Vær sikker på, at de to polarisator film har en 90 graders forskydning fra hinanden.
    4. Monter en CCD (Charge Coupled Device) kamera til stereo mikroskop. Slut kameraet til computeren og åbne op for imaging software.

6. Eksperimentel Procedure for Overfladeaktive Eksperimenter

  1. Placer terningen magnet ved siden af ​​testkammeret mens magneten er monteret på et stativ.
  2. Når de magnetiske perler danner en klynge, begynder at pumpe væsker i røret med tilspænding på 2 ml / time, således at den magnetiske perle klynge flyttes fra testkammeret, på tværs af luftspalten, og ind i overfladeaktive reservoirkammeret.
  3. Når den magnetiske perle klynge når midtpunktet af reservoirkammeret, stoppe pumpningen på sprøjtepumpen.
  4. Flyt terningen magneten væk fra røret, der giver mulighed for magnetiske perler til at adskille ennd reducere diffusion tidspunktet for væsken, fanget i magnetiske perler klynge.
  5. Se computerskærmen for at observere H2O / C12E5 blanding bladre gennem forskellige faser.
  6. Når spredningen og faseændring af væsken er afsluttet, sættes magneten tilbage til sin tidligere destination ved reservoiret, så de magnetiske perler dannes i en klynge.
  7. Brug af sprøjtepumpen, trække væskerne, således at den magnetiske perle klynge overføres fra det overfladeaktive reservoiret, på tværs af luftspalten og tilbage i H2O testkammer.
  8. Når den magnetiske perle klynge når midtpunktet af testkammeret, stoppe pumpningen på sprøjtepumpen.
  9. Flyt terningen magneten væk fra røret. Dette vil gøre det muligt magnetiske perler til at adskille og vil bidrage til at mindske diffusion tidspunktet for væsken, fanget i magnetiske perler klynge.
  10. Se computerskærmen for at observere H2O / C12E5 blanding bladre gennem forskellige faser. Når spredningen og faseændring af væsken er afsluttet, sættes magneten tilbage til sin tidligere destination ved testkammeret, så de magnetiske perler dannes i en klynge.
  11. Gentag trin 6,2-6,11 indtil testkammeret viser en faseændring.

Representative Results

Brug af Lab-i-rør tilgangen til transport pi volumen mængder væske med magnetiske perler sammen med MATLAB til numerisk analyse, gennemsnitlige flydende carry-over mængder, som en funktion af magnetiske perler masse, blev fundet (figur 2). Højere masse af magnetiske perler giver højere fremførsel volumen i antallet af 2-3 pl / mg. Forsøgsopstillingen (figur 1) blev anvendt til at observere faseændring i H2O / C12E5 binært system. Da H2O / C12E5 systemet er velkendt og har mange forskellige faser, som kan ses i figur 3B, det tjente som et passende referencepunkt yderligere at karakterisere vores enhed. Den stiplede linje i figur 3B viser den nominelle temperatur, eksperimenter blev udført ved på ~ 20 ° C. Reaktioner blev omhyggeligt observeret fra korte tidsrum, såsom 0 til 90 sek ses i figur 3C, til længere tider, såsom 1,5 til 25 min & #160;. Ses i figur 4 L 1 til L α faseændring blev anvendt til at verificere fremførsel volumen i H2O / C12E5 binært system. Kort sigt observation viser faseovergange i forskellige flydende krystallinske faser, når bæres vand overføres til C12E5 overfladeaktive kammer. Dog kan denne faseændring være tidsmæssige som diffusion fortsætter for at opnå en homogen tilstand i væskekammeret. Til sidst vil de multiple overførsler føre til en permanent ændring fase som vist i figur 5B. Selvom en hydrofob coating blev påført til den indre væg af røret, en bekymring i vores enhed var variation i fremførsel volumen på grund af væske klæbning til den indre væg af røret som større volumener blev pumpet frem og tilbage . En måde at modbevise denne bekymring var at fjerne de magnetiske perler fra enheden og udføre de samme forsøg, præcis som hvis de magnetiske perler var stadig på plads. Dette ville fjerne den regnskabsmæssigeover volumen, hvilket giver os mulighed for at observere eventuelle effekter på kemisk sammensætning stammer fra denne uønskede væske overførsel. En sammenligning af faseændring ses, når de magnetiske perler er på plads (figur 5 A, B) versus når de er fjernet fra systemet (Figur 5 C, D) blev fremstillet. Heldigvis blev denne bekymring sig at være ubetydelige i forhold til fremførsel volumen.

Figur 1
Figur 1. Skematisk diagram af forsøgsopstilling og foto af røret anvendte viser to flydende segmenter adskilt af en luftventil. Genoptrykt (tilpasset) med tilladelse fra Blumenschein, N., Han, D., Caggioni, M., Steckl, A. Magnetisk Partikler som flydende Carriers i Mikrofluid Lab-in-Tube tilgang til Detect Phase Change. ACS Applied Materials & grænseflader. 6 (11), 8066-8072, doi: 10,1021 / am502845p (2014).Copyright 2014 American Chemical Society. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 2
Figur fremførsel volumen 2. Gennemsnitlig væske pr overførsel vs magnetiske perle masse. Numerisk analyse af plot ved hjælp af MATLAB. Genoptrykt (tilpasset) med tilladelse fra Blumenschein, N., Han, D., Caggioni, M., Steckl, A. magnetiske partikler som flydende Carriers i Mikrofluid Lab-i-Tube Tilgangen til Detect Phase Change. ACS Applied Materials & grænseflader. 6 (11), 8066-8072, doi: 10,1021 / am502845p (2014). Copyright 2014 American Chemical Society. Klik her for at se en større version af dette tal.


Figur 3. (A) Lab-i-rør forsøgsopstillingen. (B) Fase ændring plot af H2O / C12E5 binært system. (C) Observerede faseændring H2O / C12E5 0-90 sek. Genoptrykt (tilpasset) med tilladelse fra Blumenschein, N., Han, D., Caggioni, M., Steckl, A. magnetiske partikler som flydende Carriers i Mikrofluid Lab-i-Tube Tilgangen til Detect Phase Change. ACS Applied Materials & grænseflader. 6 (11), 8066-8072, doi: 10,1021 / am502845p (2014). Copyright 2014 American Chemical Society. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 4
Figur 4.H2O / C12E5 fase ændre sig over perioden på 1,5 til 25 min. Genoptrykt (tilpasset) med tilladelse fra Blumenschein, N., Han, D., Caggioni, M., Steckl, A. magnetiske partikler som flydende Carriers i Mikrofluid Lab -in-Tube tilgang til Detect Phase Change. ACS Applied Materials & grænseflader. 6 (11), 8066-8072, doi: 10,1021 / am502845p (2014). Copyright 2014 American Chemical Society. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 5
Figur 5. To enheder tilberedt med en test kammer oprindelige koncentration af 1: 1 H2O / C12E5 og reservoir, der indeholder ren C12E5. Brug ~ 0,2 mg perler fra første betingelse (A) til 6 overførsler (B), at prøven overgange fra L1 Lα fase. I absence af MBs, ingen faseændring ses (C, D). Forsøget blev udført ved 25 ° C. Genoptrykt (tilpasset) med tilladelse fra Blumenschein, N., Han, D., Caggioni, M., Steckl, A. magnetiske partikler som flydende Carriers i Mikrofluid Lab-i-Tube Tilgangen til Detect Phase Change. ACS Applied Materials & grænseflader. 6 (11), 8066-8072, doi: 10,1021 / am502845p (2014). Copyright 2014 American Chemical Society. Klik her for at se en større version af dette tal.

Discussion

I de fleste almindelige teknikker for fasediagram undersøgelse, flere prøver med forskellige sammensætninger og forhold skal være forberedt og har for at nå termodynamisk ligevægt, som forårsager en langvarig proces, og en betydelig mængde materiale. Nogle udfordringer kan løses ved DIT (diffuserende interfacial transport) metode ved hjælp af flad kapillær og den infrarøde analysemetode, men ingen af ​​dem kan løse alle udfordringer med lav investeringsomkostninger.

Muligheden for anvendelse af magnetiske perler som flydende bærere i denne mikrofluid "lab-i-rør" fremgangsmåde blev demonstreret for anvendelse af detektering faseændring mellem hosliggende væskesegmenter. Denne metode muliggør præcise sammensætning ændring, som kan være forudbestemt ved hjælp af numerisk analyse viste teknik. Evnen til at se live ændringer i en vand-overfladeaktivt system, samtidig med at miniscule ændringer i den kemiske make-up vist sig at være et værdifuldt aktiv i denne enhed.Aktuelle teknikker, der anvendes i industrien til analyse af fase forandring har nogle uønskede aspekter i forbindelse. Omkostninger er altid en bekymring, og have mulighed for at anvende sådanne små mængder af dyre kemikalier som C12E5 under eksperimenter er helt sikkert en fordel. Ligeledes når reducere stikprøvestørrelse, er ventetiden for diffusion proces at finde sted reduceret betydeligt. H2 O / C12E5 systemet er temmelig kompliceret og kan tage lang tid at løse i en specifik fase, når dets sammensætning ændres. Disse lange diffusionstider kan synes at være uønsket, men når man sammenligner den til diffusionstider af metoder praktiseres i industrien, er det hurtigt ses som et progressivt skridt i analysen af ​​sammensætningen af ​​indviklede systemer.

Ved analyse faseændring et binært system, eller en række blandede kemikalier, er det afgørende at få tilstrækkelig præcision i fremgangsmåden, der anvendes. Meget tid blev brugt at finde en sammenhæng mellem fremførsel volumen og magnetic perlemassen. Et par forskellige variabler, såsom magnetisk perle klynge porøsitet, test volumen kammer versus reservoiret volumen, og magnetisk perle klynge masse, blev undersøgt, tillader os at sammenlægge forskellige sæt af data og skabe en model. Under denne proces, den store takeaway blev den opnåede lineært forhold mellem fremførsel volumen og magnetiske perler klynge masse. Vi fandt fremførsel volumen til at være ~ 2 til 3 gl / mg perler. Selvfølgelig betyder dette forhold ikke overens med de mængder, test kammer og reservoir, der giver mulighed for mere komplekse eksperimenter metoder. Betydning, da fremførsel volumen fungerer næsten som en konstant afhængig af magnetisk perle masse, de flydende volumener i systemet kan være forudbestemt til at skabe de ønskede trinvise ændringer i sammensætningen af ​​de to væsker. Dette kan komme i handy, når brugeren ønsker at se sammensætning udsving overalt fra 0,25% til 10%.

Protokollen giver høj gennemførlighed for at udforske PHASE diagram med mængde lille prøve og fine beslutning om sammensætningen. Dog kræver nuværende protokol stadig flere minutter for enkelt overførsel, hvilket fører til dage for komplet fasediagram undersøgelse. Denne begrænsning kan overvindes enten ved at anvende tyndere rørdiameter eller mekanisk aktivering induceret af ydre magnetfelt variation.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
AccuBead Bioneer Inc. TS-1010-1 Magnetic beads
C12E5 Surfactant Sigma-Aldrich 76437
Thermo Scientific Nalgene 890 Fisher Scientific 14176178
Cube Magnet Apex Magnets M1CU
Polarizer Film Edmund Optics 38-493
Teflon AF Dupont 400s1-100-1 Fluoropolymer solution
Keyacid Red Dye Keystone 601-001-49 Fluorescent dye
Luer-Lock Cole-Parmer T-45502-12 Female
Luer-Lock Cole-Parmer T-45502-56 Male
Syringe Fisher Scientific 14-823-435 3 ml
Syringe Pump Stoelting 53130
Stereo Microscope Nikon SMZ-2T
Inverted Microscope Nikon Eclipse Ti-U The filter cube used had an excitation wavelength range from 540-580 nm and a dichroic mirror at 585 nm, allowing for photoemission ranging from 593-668 nm.
Balance Denver Instruments  PI-225D
Microscope-Mounted Camera Motic 5000

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gijs, M. A., Lacharme, F., Lehmann, U. Microfluidic applications of magnetic particles for biological analysis and catalysis. Chemical review. 110, 1518-1563 (2009).
  2. Kozissnik, B., Dobson, J. Biomedical applications of mesoscale magnetic particles. MRS Bulleti. 38, 927-932 (2013).
  3. Ali-Cherif, A., Begolo, S., Descroix, S., Viovy, J. -L., Malaquin, L. Programmable Magnetic Tweezers and Droplet Microfluidic Device for High-Throughput Nanoliter Multi-Step Assays. Angewandte Chemie International Editio. 51, 10765-10769 (2012).
  4. Blumenschein, N. A., Han, D., Caggioni, M., Steckl, A. J. Magnetic Particles as Liquid Carriers in the Microfluidic Lab-in-Tube Approach To Detect Phase Change. ACS Applied Materials, & Interface. 6, 8066-8072 (2014).
  5. Bordelon, H., et al. Development of a low-resource RNA extraction cassette based on surface tension valves. ACS applied materials. 3, 2161-2168 (2011).
  6. Adams, N. M., et al. Design criteria for developing low-resource magnetic bead assays using surface tension valves. Biomicrofluidic. 7, 014104 (2013).
  7. Hishida, M., Tanaka, K. Transition of the hydration state of a surfactant accompanying structural transitions of self-assembled aggregates. Journal of Physics: Condensed Matte. 24, 284113 (2012).
  8. Strey, R., Schomacker, R., Roux, D., Nallet, F., Olsson, U. Dilute lamellar and L3 phases in the binary water-C12E5 system. Journal of the Chemical Society, Faraday Transaction. 86, 2253-2261 (1990).
  9. Chen, B. -H., et al. Dissolution Rates of Pure Nonionic Surfactants. Langmui. 16, 5276-5283 (2000).
  10. Warren, P. B., Buchanan, M. Kinetics of surfactant dissolution. Current Opinion in Colloid, & Interface Scienc. 6, 287-293 (2001).
  11. Laughlin, R. The Aqueous Phase Behavior of Surfactant. Academic Press. New York. (1996).
  12. Laughlin, R. G., et al. Phase Studies by Diffusive Interfacial Transport Using Near-Infrared Analysis for Water (DIT-NIR). The Journal of Physical Chemistry. 104, 7354-7362 (2000).
  13. Lynch, M. L., Kochvar, K. A., Burns, J. L., Laughlin, R. G. Aqueous-Phase Behavior and Cubic Phase-Containing Emulsions in the C12E2−Water System. Langmui. 16, 3537-3542 (2000).
Fase Diagram Karakterisering Brug magnetiske perler som flydende bærestoffer
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Blumenschein, N., Han, D., Steckl, A. J. Phase Diagram Characterization Using Magnetic Beads as Liquid Carriers. J. Vis. Exp. (103), e52957, doi:10.3791/52957 (2015).More

Blumenschein, N., Han, D., Steckl, A. J. Phase Diagram Characterization Using Magnetic Beads as Liquid Carriers. J. Vis. Exp. (103), e52957, doi:10.3791/52957 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter