Summary
Мы описываем образовательный набор, который позволяет пользователям выполнять несколько экспериментов и получить практический опыт работы с цифровой микрофлюидой.
Abstract
В настоящем документе описывается образовательный комплект, основанный на цифровой микрофлюиде. В качестве конкретного примера приводится протокол эксперимента по химилюминесценции на основе люминола. Он также имеет флуоресцентные изображения и закрытый увлажненные корпуса на основе ультразвукового форсунки для предотвращения испарения. Комплект может быть собран в течение короткого периода времени и с минимальным обучением электронике и припою. Комплект позволяет как студентам/аспирантам, так и энтузиастам получить практический опыт работы с микрофлюидой интуитивно и быть обученными знакомству с цифровой микрофлюидой.
Introduction
Микрофлюиды является весьма междисциплинарной области расчесывания физики, химии, биологии и инженерии для манипуляции небольшой объем жидкостей, начиная от фемтолитров до микролитров1. Микрофлюиды также является очень широким и активным полем; Поиск Web of Science возвращает почти 20 000 публикаций, и все же не хватает литературы и обзорных работ по использованию микрофлюиды в качестве учебногопособия 2. Есть две проницательные, хотя и устаревшие обзорные статьи Легге и Финченко3,4. Legge знакомит педагогов с идеей лаборатории на чипе3. Финченко указал на роль лаборатории микрофлюиды в обучении научно-технологической инженерной математике (STEM) и упростил философию в "учить микрофлюидуиду" и "использовать микрофлюидуиду"4. Более поздний обзор Rackus, Ridel-Kruse и Pamme в 2019 году указывает на то, что в дополнение к междисциплинарному характеру, микрофлюиды также очень практический вопрос2. Практическая деятельность, связанная с практикой микрофлюиды, предоставляет учащимся обучение на основе исследований и делает его привлекательным инструментом для научной коммуникации и информационно-пропагандистской работы. Микрофлюиды действительно предлагает большой потенциал для научного образования в формальной и неформальной обстановке, а также является идеальным "инструментом", чтобы воодушевить и просвещать общественность о междисциплинарном аспекте современных наук.
Такие примеры, как недорогие микроканальные устройства, бумажная микрофлюиду и цифровая микрофлюиды, являются идеальными инструментами для образовательных целей. Среди этих платформ, цифровые микрофлюиды остается эзотерической и рецензируемых докладов, основанных на цифровой микрофлюидыне хватает 2. Здесь мы предлагаем использовать цифровую микрофлюиду в качестве образовательного инструмента по нескольким причинам. Во-первых, цифровая микрофлюиду очень отличается от микроканальной парадигмы, поскольку она основана на манипуляции каплями и использовании капель в качестве дискретных микровесов. Во-вторых, капельками манипулируют на относительно общих электродных платформах, поэтому цифровая микрофлюида может быть тесно соединена с микроэлектроникой. Пользователи могут использовать расширенный набор электронных компонентов, теперь очень доступны для сделай сам приложений в электронном интерфейсе с каплями. Таким образом, мы утверждаем, что цифровые микрофлюиды могут позволить студентам испытать эти уникальные аспекты и быть открытыми не слишком придерживаться микроканальной основе низкой Рейнольд номер микрофлюиды1.
Короче говоря, область цифровой микрофлюиды в значительной степени основана на явлениях электроодкивания, которые были впервые описаны ГабриэльЛиппманн 5,6. Последние события были инициированы Берже в начале 1990-хгодов 7. Его ключевым вкладом является идея введения тонкого изолятора для отделять проводящие жидкости от металлических электродов, чтобы устранить проблему электролиза. Эта идея была термином, как электроотвод на диэлектрических (EWOD). Впоследствии цифровая микрофлюиды была популяризирована несколькими исследователями-первопроходцами8,9. Теперь полный список приложений, например, в клинической диагностике, химии и биологии, былдоказан на цифровой микрофлюиды 10,11,12 и, следовательно, множество примеров доступны для образовательных учреждений. В частности, по линии низкой стоимости, сделай сам цифровые микрофлюиды, Абдельгавад и Уилер ранее сообщали о недорогих, быстрых прототипах цифровых микрофлюидов13,14. Fobel и др., также сообщил DropBot как с открытым исходным кодом цифровой микрофлюидной системы управления15. Yafia и др., также сообщили портативные цифровые микрофлюиды на основе 3D печатных частей и меньше телефон16. Alistar и Gaudenz также разработали платформу OpenDrop на батарейках, которая основана на транзисторном массиве полевого эффекта и активацииDC 17.
Здесь мы представляем цифровой микрофлюиды образовательный комплект на основе коммерчески источников печатной платы (PCB), что позволяет пользователю собирать и получать практический опыт работы с цифровой микрофлюиды (Рисунок 1). Плата за услуги по созданию ПКБ из цифровых файлов дизайна широко доступна, и поэтому мы считаем, что это жизнеспособное недорогое решение для образования при условии, что цифровые файлы дизайна могут быть общими. Тщательный выбор компонентов и системного дизайна сделан для упрощения процесса сборки и создания интерфейса с интуитивно понятным пользователем. Таким образом, конфигурация одной пластины используется вместо двух пластин конфигурации, чтобы избежать необходимости в верхней пластине. Как компоненты, так и испытательные химические вещества должны быть легко доступны. Например, пищевая пленка из супермаркета используется в качестве изолятора в нашем комплекте.
Чтобы доказать осуществимость нашего комплекта, мы предлагаем конкретный химический эксперимент, основанный на химилюминесценции люминола и предоставляем протокол. Есть надежда, что визуальное наблюдение за химилюминесценцией может воодушевить и возбудить студентов. Luminol является химическим веществом, которое проявляет синее свечение при смешивании с окисливляющеевещество, такое какH 2 O2 и, как правило, используется в судебно-медицинской экспертизы дляобнаружения крови 18. В нашей лабораторной обстановке катализатором выступает феррикианин калия. Люминол реагирует с ионом гидроксида и образует дианион. Впоследствии дианион реагирует с кислородом из перекиси водорода, чтобы сформировать 5-аминофталиновой кислоты с электронами в возбужденном состоянии, и расслабление электронов от возбужденного состояния до состояния земли приводит к фотонам, видимым как взрыв синего света.
Мы также сообщаем об эксперименте с флуоресцентной визуализацией со смартфоном, чтобы продемонстрировать интеграцию светоизлучающего диода (LED) в качестве источника возбудительного света. Наконец, испарение капель является проблемой микрофлюиды, но редко решается. (1 йл капли воды теряется в пределах 1 ч от открытого субстрата3.) Мы используем распылитель на основе высокочастотного преобразователя пьезо для преобразования воды в мелкий туман. Это создает увлажняемую среду для предотвращения испарения капель и демонстрирует долгосрочную активацию капель (1 ч).
Рисунок 1: Схема EWOD создана. (a) Микроконтроллер используется для обеспечения последовательности управления электродом EWOD. Кроме того, влажность контролируется. b)Схема макета ПХД. Помечены электроды, светодиоды для флуоресцентных изображений, резистор и транзисторы полевого эффекта (FET). Также показана шкала бар 1 см. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 2: Верхний вид комплекта. Помечены доска микроконтроллера, высоковольтная доска питания, EWOD PCB, датчик влажности и распылитель. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1) Сборка комплекта цифровой микрофлюиды
- Solder резисторы поверхностного крепления, транзисторы и светоизлучающие диоды на доске ПХД в соответствии со схемами на рисунке 1b.
- Подключите выход высоковольтной доски питания к доске ПХД с припойными компонентами(рисунок 2 и дополнительный рисунок 1).
- Подключите батарею к доске усилителя напряжения, чтобы увеличить напряжение с 6 V до 12 V(рисунок 2 и дополнительный рисунок 1).
- Подключите высоковольтную доску питания к доске усилителя напряжения, чтобы увеличить напряжение с 12 V до 230 V(рисунок 2 и дополнительный рисунок 1).
- Подключите датчик влажности к доске микроконтроллеров. Подключите ультразвуковой распылитель пьезо и доску драйвера форсунки к доскемикроконтроллеров (рисунок 2 и дополнительная цифра 1).
- Поместите всю сборку в акриловый корпус размеров 23 см х 20,5 см х 6 см.
- Включите микроконтроллер с кодом(дополнительныйкод) и используйте цифровой мультиметр для измерения напряжения электрода EWOD, чтобы убедиться, что выходное напряжение составляет 230 В. Отрегулируйте переменный резистор высоковольтной доски питания таким образом, чтобы выходное напряжение составило 230 В (Дополнительная цифра 2).
2) Подготовка изолятора на электродной решетке
- Носите чистые нитриле перчатки. Используйте микропипюту, чтобы наложить 10 йл из 5 cSt силиконового масла на область электрода и использовать палец для равномерного распространения силиконового масла на области электрода. Обратите внимание, что силиконовое масло служит в качестве заполнения между электродом и пищевой оберткой изолятора и, чтобы избежать каких-либо воздушных кранов.
- Вырезать кусок пищевой пленки с размерами около 2,5 см х 4 см и поместить его на верхней части электрода. Используйте micropipette для применения 10 йл 5 cSt силиконового масла на области электрода и использовать палец для равномерного распространения силиконового масла. Обратите внимание, что силиконовое масло служит гидрофобным слоем поверх изолятора.
3) Эксперимент по химилюминесценции на основе люминола
- Смешайте 0,25 г люминола и 1,6 г NaOH в 25 мл деионизированной воды в стакане со стеклянным мешалки, чтобы получить раствор.
- Смешайте 20 мл раствора с предыдущего шага с 20 мл 3% перекиси водорода.
- Используйте микропипюту, чтобы поместить 2-5 МКЛ раствора люминола с предыдущего шага на электрод цели.
- Используйте микропипет для того чтобы поместить 10 l 0.1% w/w феррикяид калия на электроде. Обратите внимание, что это капля, которая будет перемещена для электроодкивания.
- Включите микроконтроллер, чтобы переместить 10 капли калия феррикязида, чтобы слиться с люминолом.
4) Флуоресцентный эксперимент изображений
- Вырежьте кусок полупрозрачной ленты с габаритами 1 см х 1 см. Поместите полупрозрачную ленту между возбуждающим светоизлучающим диодом и электродами EWOD.
- Прикрепите фильтр излученного цвета стекла на камеру смартфона лентой.
- Смешайте 2,5 мг фторсхейна изотиоцианата в растворе аквеозного этанола (3% ж/в).
- Пипетка 10 мкл раствора с предыдущего шага на одном из электродов.
- Включите микроконтроллер.
- Используйте смартфон для записи видео droplet актуации.
5) Долгосрочный эксперимент по активации капель с ультразвуковым форсункой
- Поместите 1 мл воды на ультразвуковой распылитель. Обратите внимание, что код написан с использованием алгоритма пороговой обратной связи для поддержания уровня влажности более 90%.
- Поместите каплю 10 МКЛ с микропайпеттом. Включите микроконтроллер и немедленно закройте крышку корпуса.
- Подождите 1 ч. Визуально проверьте актуацию капель.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Актуация капель записывается с помощью смартфона. Репрезентативные результаты по химилюминесценции и флуоресцентной визуализации отображаются на рисунке 3 и рисунке 4. Для эксперимента по химилюминесценции капля 10 йл феррикианида приводируется для перемещения и смешивания с предварительно отложенной каплей 2 МКЛ на целевом электроде, как показано на рисунке 3. Период времени между последовательными движениями установлен быть 4 с, достаточно медленным для легкого наблюдения. Обратите внимание, что взрыв синего света в результате смешивания раствора люминола (с перекисью водорода) с феррикианом калия можно увидеть невооруженным глазом даже при окружающем свете. Для флуоресцентной визуализации, отображаемойна рисунке 4, эксперимент должен проводиться в темноте. Полупрозрачная лента служит диффузором для равномерного распределения возбудительного света на капельку. Испускаемый свет от флуоресценции фильтруется с помощью недорогого эмиссионного фильтра, прикрепленного к камере смартфона. Эта схема визуализации проще, чем обычная схема на основе дихроического зеркала в типичном флуоресцентного микроскопа на скамейке. Для долгосрочного эксперимента (1 ч) можно наблюдать успешную активацию капель, как показано на рисунке 5a. На рисунке 5b показаны репрезентативные данные влажности под действием ультразвукового форсунки. Мы также измеряем диаметр капли с распылителем и без него. Без форсунки диаметр капли уменьшается с 4,0 мм до 2,2 мм, а объем меняется от 10 мл до 6 мкл при комнатной температуре и относительной влажности окружающей среды в размере 57%. С помощью форсунки диаметр капли уменьшается с 4 мм до 3,1 мм, а объем меняется с 10 мкл до 8 мкл при комнатной температуре и относительной влажности окружающей среды.
Рисунок 3: Снимок движения капель и химического люминесценции. При t й 12 s, смешивание люминола с феррикианом калия приводит к видимому всплеску синего света. Также показана шкала бар 1 см. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 4: Интеграция с флуоресцентной визуализации. (a ) Схема установки. Светодиод служит источником света для возбуждения. Полупрозрачная чистая офисная лента служит световым диффузором. Фильтр выбросов непосредственно крепится к камере смартфона. b)флуоресцентная визуализация капли, содержащей изотиоцианат флуоресцента. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 5: Droplet активации под контролем влажности с ультразвуковым распылителем. () Снимок движения капли после 1 ч. Также показана шкала бар 1 см. b)Относительная влажность по сравнению со временем под действием ультразвукового форсунки. Стрелка указывает на то, что распылитель выключен из-за алгоритма порога. Порог относительной влажности установлен до 90%. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Дополнительная цифра 1: Схема проводки. Микроконтроллер и высоковольтная доска питания питаются от аккумулятора. Вся операция организована с помощью доски микроконтроллера. Распылитель активируется на доске драйверов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.
Дополнительная цифра 2: Высоковольтная схема переключения. Для переключения электрода EWOD используется высоковольтный полупроводниковый эффект оксида металла (MOSFET) с резистором. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.
Дополнительная таблица 1: Оценка стоимости компонентов нашего комплекта. Удельная стоимость таких компонентов, как транзисторы, резисторы, светоизлучающий диод, оценивается от основной цены пачки от 10 до 100 компонентов. Стоимость исключает пользовательский акриловый корпус. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить эту таблицу.
Дополнительный код: Пользовательский скрипт для включения активации для движения капли и ультразвукового распылителя для увлажнения среды капель. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Описанная здесь процедура позволяет читателю собрать и протестировать рабочую систему EWOD для активации капель и получить практический опыт работы с микрофлюидой. Мы намеренно избегаем дорогих компонентов и химических образцов. В настоящее время, один комплект может быть построен за $ 130 с самым дорогим компонентом является оптическое цветное стекло для флуоресцентных изображений и микроконтроллера за исключением пользовательских акриловый корпус (Дополнительный таблица 1). Для такой стоимости, флуоресцентные изображения возможности и активной влажности экологического контроля на основе форсунки также включены. (Типичный флуоресцентный микроскоп стоит более 150019 фунтов стерлингов,и даже недорогой цифровой флуоресцентный микроскоп стоит $300.) Эти низкие затраты делают наш комплект практичным для крупномасштабных образовательных учреждений. Для сравнения, Dropbot в настоящее время стоит 500020 фунтов стерлингов, а платформа OpenDrop стоит 1000евро 2. Резюме сравнения этих платформ приводится в таблице 1.
| Сравнение комплекта Dropbot, OpenDrop и образования | |||
| DropBot | Открытыйdrop | Комплект для обучения | |
| Электродный субстрат | стеклянный субстрат | печатная плата | печатная плата |
| Техника покрытия | Вакуумное осаждение | тонкая пленка и масло | Пищевая пленка и масло |
| Сигнал активации | ac (10 кГц, типичный) | постоянный ток | постоянный ток |
| Вождение Электроника | Усилитель HV и ретранслятор | Транзистор полевого эффекта | Транзистор полевого эффекта |
| Увлажняемая окружающая среда | никакой | никакой | да. С атомайзером |
| Возможности изображения | Внешний микросхема | Внешний микросхема | да. С помощью смартфона |
| стоить | $5,000 | $1,000 | $100 |
Таблица 1: Сравнение между Dropbot, OpenDrop и нашим образовательным набором.
Чтобы оценить целесообразность использования нашего учебного комплекта, мы запросили 13 студентов ассорти фона. Их основные включают физику, биологию, химическую инженерию, медицину, материаловедения, машиностроения и электротехники. Мы намеренно стараемся избежать ситуации, что студенты приходят слишком из электротехники и организовать только один студент со специальности в области электротехники. Мы проинструктировали их припой компонентов для PCB и в конце испытания droplet активации на нашем комплекте в течение 2 ч. Ни один студент, кроме одного из электротехники имеет предыдущий опыт работы на припой. В конце концов, мы собираем статистику. Успешная ставка составляет 62%. Мы выяснили, что припой компонента поверхностного монтажа является узким местом процесса успешной сборки комплекта. Общее руководство заключается в следующем. Финченко отметил, что инструменты или эксперименты попадают где-то в спектре между границей сделай сам и границей черного ящика. С увеличением инженерного опыта на стороне студентов, например, из электротехники фона, больше лабораторного занятия может взять на себя сделай сам вкус. Тем не менее, неопытные студенты с точки зрения навыков электроники, таких как химия, биология и биохимия могут извлечь выгоду из черного ящика конца спектра с комплектами, предварительно собраны инструкторами.
Для справки мы также пытаемся разграничить диапазон параметров жидких капель, которые могут быть использованы. Для размера, мы протестировали максимальный и минимальный объем жидкости, чтобы быть 16 йл и 8 йл, соответственно, с номинальным объемом жидкости в 10 фунтов стерлингов используется. Мы ограничили нашу жидкость к aqueous раствору и во избежание органические растворители для того чтобы во избежание коррозия изолятора обертывания еды полимера. Мы также выбрали широко доступные жидкие системы, такие как столовый сахар и соль, чтобы покрыть целый ряд параметров, таких как ионическая концентрация, значение PH, плотность и вязкость. Результат обобщен в таблице 2. Среди этих тестов, мы выбрали смесь воды глицерол в качестве средства для проверки максимальной вязкости капель, сохраняя при этом другие физические свойства, такие как поверхностное напряжение относительной постоянной. Мы определяем максимальный процент веса глицерола и соответствующую вязкость в размере 40% и 3,5 cp21. Максимальная рабочая ионическая концентрация до 1 М тестируется с хлоридом натрия. Значение PH тестируется с ацетатом, лимонной кислотой и раствором KOH.
| Ликвидная система | Ключевой параметр | Рабочий диапазон |
| Глицерольная водяная смесь | вязкость | глицерол 40% wt или 3.5 cps |
| Сахароза в воде | плотность | до 60% wt |
| Лимонная кислота, разбавленная в воде | Значение PH | как низко как PH-3 |
| уксусная кислота | Значение PH | как низко как PH-4 |
| Ко | Значение PH | выше, чем PH- 11 |
| Хлорид натрия | Ионическая концентраторность | от 10 мм до 1 м |
Таблица 2: Диапазон жидкой системы, параметров и рабочего диапазона, протестированных на нашем комплекте.
Здесь мы кратко обсудим физику, связанную с активацией капель. Используя электромеханический производный, движущей силой в качестве функции частоты и положения капель может быть получена на основе энергетической способности, хранящейся в системе от дифференциации этого энергетического термина. Критическая частота, FC, может быть рассчитана для каждого устройства геометрии / жидкой комбинации21. Ниже этой частоты расчетная сила уменьшается до того, что прогнозируется термодинамическим методом. В этом режиме сила, действующая на капле, возникает из-за зарядов, накопившихся вблизи трехф фазаной линии соприкосновения, которые электростатически вытягиваются к приводу электрода. Над критической частотой доминирует жидкая диэлектрофоретическая сила, которая тянет каплю к активированного электрода. В нашем эксперименте мы используем dc actuation и, следовательно, операция находится ниже этой критической частоты и, следовательно, трехф фаза линии соприкосновения электростатически вытягивается к приводу электрода.
В заключение, общий эксперимент призван дать читателю практическое воздействие цифровой микрофлюиды. Более конкретно, комплект позволяет студентам изучать оптику, электронику и текучесть, так что этот аспект подходит для любого лабораторного курса в области электротехники и машиностроения на высоком уровне. Кроме того, специфический эксперимент по химилюминесценции может быть использован в экспериментальном курсе химии или химической инженерии на высшем уровне. Хотя описанный здесь эксперимент является упрощенной версией реального сценария, он может быть расширен простым способом на другие эксперименты. Например, можно пару бумажный тестовый комплект и переместить капельу на бумагу, чтобы быть adsorbed. Мы также можем легко комбинировать микропроцессор с другими интерактивными устройствами в области контроля и управления, чтобы обеспечить более сложный цифровой контроль и программируемость. Мы считаем, что протокол здесь также может принести пользу непрофессиональных энтузиастов, чтобы узнать и применить электронику для дальнейшего продвижения своих знаний в этой области.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторов нечего раскрывать.
Acknowledgments
Y. T. Y. хотел бы отметить финансовую поддержку со стороны Министерства науки и техники в соответствии с номерами грантов MOST 107-2621-M-007-001-MY3 и Национального университета Цин Хуа в рамках гранта номер 109-2702E1. Марк Курбан из Edanz Group (https://en-author-services.edanzgroup.com/ac) отредактирован проект этой рукописи.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Acrylic enclosure | LOCAL vendor | 23cm x 20.5 cm x 6cm | |
| Ardunion Uno | Arduino | UNO | microcontroller board |
| acetic acid | Sigma Alrich | 695092-100ML | |
| Breadboard | MCIGICM | 400tie | 4 cm x 7 cm, 400 Points Solderless Breadboard, a pack of 4 |
| BSP89 H6327 Infineon MOSFET | Mouser | 726-BSP89H6327 | drain soure breakdown voltage 240V,on resistance 4.2 ohm |
| citrid acid | sigma Alrich | 251275-100G | |
| Color glass filter | Thorlabs | FGL 530 | color glass filter for fluorescent imaging |
| DHT11 temperature & humidity sensor | adafruit | ||
| Digital multimeter | Fluke | 17B | |
| Fluorescein isothiocyanate isomer I | sigma Alrich | F7250-50MG | 50 mg price, fluorescent imaging |
| Glycerol | Sigma Alrich | G9012-500ML | |
| High voltage power supply for Nixe tube | Vaorwne | NCH6100HV | High voltage power max dc 235V |
| LM2596 voltage booster circuit | boost voltage from 5V to 12 V | ||
| Luminol | Sigma Alrich | 123072-5G | 5 g for $110 |
| Pippet | Thermal Fisher | 1- 10 ul | |
| Printed circuit board | Local vender | 10 piece for $60 | |
| Plastic food wrap | Kirkland | Stretch-tite | food wrap Plastic food wrap |
| Potassium ferricynide | Merck | 104982 | 1 kg |
| 1N Potassium hydroxide solution (1 mol/l) | Scharlau | 1 Liter | |
| Clear Office tape 3mm | 3M Scotch | semi-transparent, used as diffuser for illumination | |
| salt | Great Value Iodized Salt | 6 oz for $7 salt from supermarket | |
| Silicone oil (5Cst) | Sigma Alrich | 317667-250ML | top hydrophobic layer & filling layer between electrode and insulator |
| sucrose | table sugar from any supermarket, 6 dollar per pound | ||
| Surface mount blue LED | oznium | 3528 | Oznium 20 Pieces of PLCC-2 Surface Mount LEDs, 3528 Size SMD SMT LED - Blue |
| Surface mount resistor 180k Ohm | Balance World Inc | 3mm x 6 mm 1watt | |
| Surface mount resistor 510Ohm | Balance World Inc | bias resistor for LED, 3mmx6mm 1watt | |
| Water atomizer | Grove | operating frequency 100 kHz supply votage 5V max 2W The kit comes with ultrasonic transducer | |
| high voltage transistor | |||
References
- Convery, N., Gadegaard, N. 30 years of microfluidics. Micro and Nano Engineering. 2, 76-91 (2019).
- Rackus, D. G., Ridel-Kruse, I. H., Pamme, N. Learning on a chip: Microfluidics for formal and informal science education. Biomicrofluidics. 13, 041501 (2019).
- Legge, C. H. Chemistry under the microscope-Lab on a chip technologies. Journal of Chemical Education. 79, 173 (2002).
- Fintschenko, Y. Education: a modular approach to microfluidics in the teaching laboratory. Lab On A Chip. 11, 3394 (2011).
- Mugele, F., Baret, J. -C. Electrowetting: from basics to applications. Journal of Physics: Condensed Matter. 17, 705-774 (2005).
- Lippmann, G. Relations entre les phenomenes electriques et capillary. Ann. Chim. Phys. 6, 494 (1875).
- Berge, B. Electrocapillarite et mouillge de films isolant par l'eau. C. R. Acad. Sci. II. 317, 157 (1993).
- Pollack, M. G., Fair, R. B., Shenderov, A. D. Electrowetting-based actuation of liquid droplets for microfluidics applications. Applied Physics Letters. 77, 1725 (2000).
- Lee, J., Kim, C. J. Surface-tension-driven microactuation based on continuous electrowetting. Journal of Microelectromechanical Systems. 9 (2), 171 (2000).
- Choi, K., Ng, A. H. C., Fobel, R., Wheeler, A. R. Digital Microfluidics. Annual Review of Analalytical Chemistry. 5, 413-440 (2012).
- Jebrail, M. J., Wheeler, A. R. Let's get digital: digitizing chemical biology with microfluidics. Current Opinion in Chemical Biology. 14, 574-581 (2000).
- Pollack, M. G., Pamula, V. K., Srinivasan, V., Eckhardt, A. E. 2011. Applications of electrowetting-based digital microfluidics in clinical diagnostics. Expert Review of Molecular Diagnostics. 11, 393-407 (2011).
- Abdelgawad, M., Wheeler, A. R. Rapid prototyping in copper substrates for digital microfluidics. Advanced Materials. 19 (1), 133-137 (2007).
- Abdelgawad, M., Wheeler, A. R. Low-cost, rapid-prototyping of digital microfluidics devices. Microfluidics and Nanofluidics. 4, 349-355 (2008).
- Fobel, R., Fobel, C., Wheeler, A. R. DropBot: an open-source digital microfluidic control system with precise control of electrostatic driving force and instantaneous drop velocity measurement. Applied Physics Letters. 102, 193513 (2013).
- Yafia, M., Ahmadi, A., Hoorfar, M., Najjaran, H. Ultra-portable smartphone controlled integrated digital microfluidic system in a 3D-printed modular assembly. Micromachines. 6 (9), 1289-1305 (2015).
- Alistar, M., Gaudenz, U. OpenDrop: an integrated do-it-yourself platform for personal use of biochips. Bioengineering. 4 (2), 45 (2017).
- Khan, P., et al. Luminol-based chemiluminescent signals: clinical and non-clinical application and future uses. Applied Biochemistry and Biotechnology. 173 (2), 333-355 (2014).
- Agresti, J. J., et al. Ultrahigh-throughput screening in drop-based microfluidics for directed evolution. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (9), 4004-4009 (2010).
- Microfluidics. , Available from: https://microfluidics.utoronto.ca/dropbot/ (2020).
- Busnel, J. M., et al. Evaluation of capillary isoelectric focusing in glycerol-water media with a view to hydrophobic protein applications. Electrophoresis. 26, 3369-3379 (2005).
- Chatterjee, D., Shepherd, H., Garrell, R. L. Electromechanical model for actuating liquids in a two plate droplet microfluidic device. Lab On A Chip. 9, 1219-1229 (2009).
