Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Bir Polidimetilsiloksan (PDMS) Koaksiyel Akış Odak Aygıtı Kullanma Çift Emülsiyon Üretimi

16K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/53516

⸱

25 Aralık 2015

 ,  , 

Bu makalede

Özet

Mikroakışkan çift emülsiyon üretimi tipik olarak desenli ıslanabilirliğe veya özel fabrikasyon cam bileşenlere sahip cihazları içerir. Burada, yüzey işlemi veya karmaşık imalat işlemleri gerektirmeyen ve 14 μm'ye kadar çift emülsiyon üretebilen tamamen polidimetilsiloksan (PDMS) çift emülsiyon jeneratörünün imalatını ve testini açıklıyoruz.

Özet

Çift emülsiyonlar, sulu bir taşıyıcı sıvıya sahip olmanın önemli olduğu bir dizi biyolojik ve endüstriyel uygulamada faydalıdır. Bu makale, tamamen yumuşak litografi kullanılarak üretilebilen bir koaksiyel akış odaklama geometrisi kullanarak su/yağ/su çift emülsiyonları üretebilen bir polidimetilsiloksan (PDMS) mikroakışkan cihazı sunmaktadır. Cam kılcal damarlar kullanan emülsiyon cihazlarına benzer şekilde, düzgün ıslanabilirliğe sahip kanallarda ve kanal boyutlarından çok daha küçük boyutlara sahip kanallarda çift emülsiyonlar oluşturulabilir. Üç boyutlu akış odaklama geometrisi, iki katmanlı yumuşak litografi kullanılarak bir çift PDMS levhasının dökülmesi ve ardından levhaların kapaklı bir konfigürasyonda birleştirilmesiyle elde edilir. PDMS plakalarına kalıplanmış tamamlayıcı kilitleme özellikleri, döşeme yüzeylerinin her birindeki özelliklerin doğru bir şekilde kaydedilmesini sağlar. Cihaz testi, kirlenme ve tıkanmaya karşı sağlam büyük kanallar kullanılırken çapı 14 μm ila 50 μm arasında çift emülsiyonların oluştuğunu göstermektedir.

Giriş

Çift emülsiyonlar nedeniyle, endüstriyel, ilaç potansiyel kullanımı ve biyolojik uygulamalarda 1 bir ara, karışmayan sıvı tabaka ile, bir taşıyıcı faz ayrılır damlacıklarının oluşur ve özellikle ilgi çekicidir. Bazı durumlarda, çift emülsiyonun iç değeri yüksek bileşikleri kapsüllemek yeteneği malzemesi korunması ve kontrollü bir şekilde serbest kalmasını sağlar. Örnek vermek gerekirse, dış taşıyıcı akışkan 2 için uygun değildir çözünürlük koşullar altında kapsüllenebilir. Buna ek olarak, ara-ürün yağ tabakası ilaç, kozmetik, ve besin 3 kapsüllenmesi ve dağıtımı için bir kapsül şablon olarak kullanılabilir. Bunlar alt nanoliter ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. SU8 Usta Fabrikasyon

  1. AutoCAD yazılımı kullanılarak iki katmanlı imalat için mikroakışkan yapıları tasarım ve 10 mikron çözünürlükte devre kartı film üzerine bir satıcı tarafından basılan tasarımları var. Cihaz tasarımı detayları ekli referans 11 de verilmiştir ve kanal geometrileri, Şekil 1 'de gösterilmiştir. Tabakaların her biri, imalat tabaka 12 özelliklerini düzenlemek yardımcı hizalama işaretleri içermelidir.
  2. Spin kaplayıcı bir ön temizlenmiş 3 inç çaplı silisyum gofret yerleştirin ve aynasının bunu tutturmak için vakum açın. 50 um arası bir tabaka kalınlığına sağlayan 2000 rpm'de 30 saniye d....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Çift emülsiyon jeneratör 3D PDMS Fabrikasyon (Şekil 1A) kullanılarak oluşturulan bir eş eksenel akış odaklama aygıtın oluşur. Geometrisi üç fazlı koaksiyal jet oluşumunun su / yağ / su emülsiyonları, çift (Şekil 1B, Şekil 1C) oluşumuna izin veren, bir kare, x, 50 um menfez 50 um olarak kesilmiş olanak sağlar. İç sulu faz ve orta yağ fazı 10 um kanal boyutları olan bir birleşme kısmında bir araya getirilir x 50 um (Şekil 1D,

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Burada anlatılan çift emülsiyon üreten geometri cam kılcal cihazlarının 8 fiziğini taklit için tasarlanmıştır. Bunlarda, hizalanmış silindirik cam kılcal kısımların düzgün çift emülsiyon damlacıkları haline kesilmiş olan bir üç fazlı koaksiyal püskürmesi oluşturmak için kullanılır. Bizim 3D PDMS cihazın işlevi toplam yüksekliği 320 mm olan taşıyıcı faz kanallarını 50 mikron boyunda imalat ile oluşturulan küçük özellikler merkez hizalama bağlıdır. Maskeleri doğru hizada değilse 50 mikron boyunda geometri ile i.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

Bu çalışma Sayısal Biosciences için California Institute (QB3), Rogers Aile Vakfı, Cephe Biyomedikal Araştırma, BASF'den bir hibe için UCSF / Sandler Vakfı Programı Bridging Gap Ödülü ve NSF aracılığıyla bir Araştırma Ödülü ile desteklenmiştir Fakülte Erken Kariyer Gelişimi (KARİYER) Programı (DBI-1253293).

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Fotoğraf maskeleriCadArt Servcies
3" silikon gofretler, P tipi, bakire test sınıfıÜniversite Gofretleri447
SU-8 3035MicrochemY311074
SU-8 2050MicrochemY111072
Sylgard 184 silikon elastomer kitiKrayden4019862
1 ml şırıngaBD
10 ml şırıngaBD309604
27 gaugue iğnesiBD305109
PE 2 polietilen boruScientific Commodities, Inc.B31695-PE / 2
Novec 7500Fisher Scientific98-0212-2928-5Yaygın olarak HFE 7500 Biyouyumlu
yüzey aktif maddeRan Biotechnologies008-FluoroSurfactant
35.000 MW PEGSigma Aldrich1546660
Tween 20Sigma AldrichP1369
Sodyum dodesil sülfat ve nbsp;Sigma AldrichL3771
309628 olarak bilinir

Kaynaklar

  1. Van Der Graaf, S., Schroën, C. G. P. H., Boom, R. M. Preparation of double emulsions by membrane emulsification - A review. J. Membrane Sci. 251 (1-2), 7-15 (2005).
  2. Laugel, C., Baillet, A. P., Youenang Piemi, M., Marty, J., Ferrier, D.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

PDMS Mikroakışkan CihazKoaksiyel Akış OdaklamaYumuşak Litografi ÜretimiSu Yağ Su EmülsiyonlarıMikroakışkan Çip TasarımıŞırınga Pompası KurulumuPlazma Bağlama TekniğiDamlacık Boyutu AnaliziAkış Sitometrisi Uyumluluğu