Method Article

Elastomerik Mikrovalf Diziler Kontrollü mikroakışkan Chips

DOI:

10.3791/296

⸱

October 1st, 2007

 ,  , 
1Dept. of Bioengineering, University of Washington

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Biz elastomerik polidimetilsiloksan (PDMS)-tabanlı photolithographically tanımlanan hassas birimleri kapatın ve özellik için ekstra enerji ihtiyacını Mikrovalf dizileri imalat ve otomatikleştirmek için protokolleri göstermektedir. Bir paralel subnanoliter ses mikseri ve entegre bir mikroakışkan perfüzyon sistemi sunulmaktadır.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Minyatür mikroakışkan sistemleri düşük maliyetli bakım noktası teşhis ve yüksek verimli biyomedikal deneyleri için basit ve etkili çözümler sunmak. Sağlam akış kontrolü ve hassas akışkan hacimleri, bu uygulamalar için iki kritik gereksinimleri vardır. Biz elastomerik polidimetilsiloksan (PDMS) Mikrovalf dizileri mikroakışkan cips geliştirdiler: 1) akışkan yolunu kapatmak için herhangi bir ekstra enerji kaynağına ihtiyaç, dolayısıyla yüklenen cihaz son derece portatif ve 2) Derin (1 mm kadar) kanalları microfabricating için izin dikey yanaklı ve çok hassas özellikleri.

Çeşitli boyutlarda, mikro-akışkan yolu ile harekete geçirmek için gerekli olan mikro içeren bir kontrol katmanı ve denetime bağlı bir orta ince PDMS zarı akışkan ve microchambers yollarını içeren bir akışkan tabakası PDMS mikro-tabanlı aygıtlar üç tabakadan oluşur: katmanı. Akışkan katman ve kontrol katmanları SU-8 fotorezist ustaları PDMS çoğaltma kalıplama tarafından yapılır ve belirli yüksekliklerde PDMS iplik, ince PDMS zarı ile yapılır. Kontrol katmanı, hem de oksijen aktivasyon sonra ince PDMS membran yapıştırılır ve daha sonra akışkan tabakası ile monte edilir. Mikro dinlenme kapalı ve negatif basınç (örneğin, ev vakum) uygulanarak açılabilir. Mikrovalf kapatılması ve açılması, bilgisayar yazılımı tarafından kontrol solenoid valfler ile otomatik.

Burada, iki farklı uygulamalar için iki Mikrovalf tabanlı mikroakışkan cips göstermektedir. Ilk yonga çeşitli karışım oranları sulu çözeltiler hassas alt nanoliter hacimleri depolama ve karıştırma sağlar. İkinci çip, mikroakışkan hücre kültürlerinin bilgisayar kontrollü perfüzyon sağlar.

Cihazları kontrol etmek için imal kolay ve basit. PDMS biyouyumluluk nedeniyle, bu mikroçip minyatür tanı testleri gibi temel hücre biyolojisi çalışmaları geniş uygulamalar olabilir.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

CorelDraw veya AutoCAD ile mikroakışkan cihaz tasarımı

PDMS mikro-tabanlı aygıtlar Prensibi: çeşitli boyutlarda, mikro-akışkan yolu ile harekete geçirmek için gerekli olan mikro içeren bir "kontrol" katmanına ve bağlı bir orta ince PDMS membran microchambers içeren bir akışkan katman cihazlar üç tabakadan oluşur: kontrol katmanı. Geri kalan bölümünde, PDMS, bu nedenle odaları enerji girişi olmadan birbirlerinden izole kalır, koltuk karşı membran contaları (geri dönüşümlü), uyum ve hidrofobik nedeniyle. Vanalar negatif basınç uygulayarak (örneğin, ev vakum) açıldı, bu nedenle PDMS zarı akışkan yolu böylece bağlayarak aşağı e....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bizim Mikrovalf tasarım başlıca avantajları:

  1. Hiçbir ekstra enerji kaynağı akışkan yolunu kapatmak için gerekli olan, dolayısıyla yüklenen cihaz son derece portatif;
  2. Cihaz, dikey yanağında derin (1 mm kadar) kanalları (yani özellikleri yüksekliği bağımsız olarak kendi genişliği belirtilebilir) microfabricating ve çok sonuçlanan için izin photolithographically desenli SU-8 kalıpları PDMS kopyaları inşa edilebilir hassas özellikleri.

Paralel mikser Avantajları:

  1. Bu kontrol etmek için imal kolay .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma Ulusal Biyomedikal Görüntüleme ve Biyomühendislik hibe # EB003307 Enstitüsü tarafından desteklenen ve AF Ulusal Bilim Vakfı Kariyer Ödülü

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Temiz silikon gofretlerMalzemeleriSilicon Sense Inc.3P0110TEST3 inç çapında, P/Boron
"Master" gofretlerSarf malzemeleriStandart fotolitografi prosedürleri kullanılarak evde üretilmiştir
Kurutucular (2)EkipmanVWR international24987-048Biri silanizasyon için, biri PDMS kabarcık giderme için.
Denge EkipmanlarıOHAUS Corp.SC6010
Fırın EkipmanlarıSheldon İmalat A.Ş.1330GM
MiniVortexerEkipmanıVWR uluslararası58816-121
SpinnerEkipmanlarıHeadway Araştırma A.Ş.PWM32
Plazma AşındırmaEkipmanlarıPlazmatik Sistemler A.Ş.Plazma Preen II-973
Sıcak Plaka EkipmanlarıTorre Pines ScientificHP30A
StereoskopMikroskopNikon InstrumentsTMZ1500
CCD kameraEkipmanlarıTeşhis CihazlarıSPOT RT
Solenoid valfleriEkipmanlarıLee CompanyLHDA0511111H
Verileri satın alma kartıDonanımNational InstrumentsPCI 6025E, CB-50LP
LabViewYazılımıNational InstrumentsSürüm 8.0
Tridekafloro-1,1,2,2,-tetrahidrooktil)-1-triklorosilanReaktifUnited Chemical TechnologiesT2492Silanizasyon kimyasal bir davlumbazda yapılmalıdır.
PDMS prepolimer ve çapraz bağlayıcıReaktifDow CorningSylgard 184
HeksanReaktifiEMD MilliporeHX0295-6
Renk BoyalarıReaktifSpektrumu Kimyasal Mfg. Corp.FD& C 110, 135, 150Mavi #1, Sarı #5, Kırmızı #3.
3 ml tek kullanımlık transfer pipetleriMalzemelerFisher Scientific13-711-20
KimwipesMalzemelerKimberly-Clark Corporation34155
Tartı tekneleriMalzemelerVWR international12577-027
Dil bastırıcıMalzemelerFisher Scientific11-700-555
P100 tabaklarMalzemelerFisher Scientific08-772E
Silikon boru (1,14 mm iç çap (ID))MalzemelerCole-Parmer07625-30
Tygon boru (OD 1/16 inç; ID 1/32 inç)MalzemelerCole-Parmer06418-02
Duco ÇimentoMalzemeleriDevcon Inc.6245
Tıraş Bıçağı AraçlarıVWR uluslararası55411-050
İğneler AraçlarıFisher Scientific0053482 (25 Ölçer)
#5 Forseps AraçlarıGüzel Bilim Araçları11251-20
50 ml santrifüj tüpüMalzemeleriFisher Scientific05-526B
Mühür sarma filmiMalzemelerAEP Industries Inc.
1.5 ml mikrosantrifüj tüpleriMalzemelerFisher Scientific05-406-16
15 ml santrifüj tüpleriMalzemelerBD Biosciences352097
Mor nitril güçsüz eldivenlerMalzemeler VWR uluslararası40101-348
1.2 mm Harris biyopsi zımbasıAraçlarTed Pella, Inc.15074
SU-8 desenleri içeren 0153877

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Li, N., Hsu, C. H., Folch, A. Parallel mixing of photolithographically-defined nanoliter volumes using elastomeric microvalve arrays. Electrophoresis. 26 (19), 3858-3864 (2005).
  2. Thorsen, T., Maerkl, S. J., Quake, S. R. Microfluidic large-scale integration. Science.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Microfluidic ChipsPDMS MicrovalvesFluidic LayerControl LayerSub Nanoliter MixingComputer Controlled PerfusionPDMS MembraneSolenoid ValvesOxygen Plasma BondingSU 8 Masters

Related Articles