Mikro Partikül Konsantrasyonu için Pnömatik Tahrikli Mikroakışkan Platform

Summary

Mevcut protokol, verimli mikropartikül konsantrasyonu için kullanılabilecek pnömatik bir mikroakışkan platformu tanımlamaktadır.

Abstract

Bu makalede, mikroakışkan bir platform kullanarak partikül konsantrasyonunu kontrol etmek için pnömatik bir valf imal etmek ve çalıştırmak için bir yöntem tanıtılmaktadır. Bu platform, polidimetilsiloksan (PDMS) ile dubleks replikasyon yoluyla ağlar, kanallar ve alanlar oluşturan kavisli sıvı kanalları ve üç pnömatik valf içeren üç boyutlu (3D) bir ağa sahiptir. Cihaz, pnömatik bir valf tarafından kontrol edilen bir akışkan akış hızının geçici tepkisine göre aşağıdaki sırayla çalışır: (1) numune yükleme, (2) numune blokajı, (3) numune konsantrasyonu ve (4) numune salınımı. Parçacıklar, elek valfi (Vs) plakasının ince diyafram tabakası deformasyonu ile bloke edilir ve kavisli mikroakışkan kanalda birikir. Çalışma sıvısı, iki açma/kapama valfinin çalıştırılmasıyla boşaltılır. Operasyonun bir sonucu olarak, çeşitli büyütmelerdeki tüm parçacıklar başarıyla yakalandı ve devre dışı bırakıldı. Bu teknoloji uygulandığında, çalışma basıncı, konsantrasyon için gereken süre ve konsantrasyon oranı, cihaz boyutlarına ve partikül boyutu büyütmesine bağlı olarak değişebilir.

Introduction

Biyolojik analizin önemi nedeniyle, mikroakışkan ve biyomedikal mikroelektromekanik sistemler (BioMEMS) teknolojileri^1,2, mikromalzemelerin saflaştırılması ve toplanması için cihazlar geliştirmek ve incelemek için kullanılmaktadır ^2,3,4. Parçacık yakalama aktif veya pasif olarak kategorize edilir. Aktif tuzaklar, bağımsız parçacıklara etki eden harici dielektrik⁵, manyetoforetik⁶, işitsel⁷, görsel⁸ veya termal

Protocol

1. Partikül konsantrasyonu için mikroakışkan platformun tasarlanması

1. 3D akış ağındaki sıvı akışı için bir pnömatik valf ve elek (Vs), sıvı (Vf) ve partikül (Vp) valf çalışması için üç pnömatik valften oluşan pnömatik mikroakışkan platformunu tasarlayın (Şekil 1).
   NOT: Vs bloklar sıvıdan partikülleri konsantre eder ve Vf ve Vp konsantrasyondan sonra sıvı ve parçacık salınımına izin verir. Üç pnömatik port, valfi harekete geçirmek için sıvı/pnömatik besleme katmanından (normalde açık) ve pnömatik valf ışık çıkışından basınçlı hava sağlar. Mikroakışkan kanal ağı^{CAD programı 18,19}

Results

Şekil 8 , Tablo 2'de belirtildiği gibi, dört aşamalı bir platform işlemi için akışkan hızlarının akış hızını göstermektedir. İlk aşama yükleme durumudur (bir durum). Platform, tüm valfler açıkken sıvı ile beslendi ve mikroakışkan kanal ağı yapısal simetri sergilediği için çalışma sıvısı (Qf) ve parçacıklar (Qp) neredeyse aynı. İkinci aşamada (b durumunda), partikülleri bloke etmek için basınçlı hava V'ye taşındı ve Vs diyafram deforme oldukça, akış yolu daraldı ve çıkış port.......

Discussion

Bu platform, çeşitli boyutlardaki parçacıkları saflaştırmak ve konsantre etmek için basit bir yol sağlar. Partiküller pnömatik valf kontrolü ile biriktirilir ve serbest bırakılır ve pasif bir yapı olmadığı için tıkanma gözlenmez. Bu cihazı kullanarak, üç boyutlu parçacıkların konsantrasyonu sunulmaktadır. Bununla birlikte, çalışma basıncı, konsantrasyon için gereken süre ve oran, cihaz boyutlarına, partikül boyutu büyütmesine ve Vs^{18,20,21'deki}

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
1,5 mm delinme	Kendi kendine prodüksyon	Kendi kendine prodüksyon	Bu delinme, Miltex® Pistonlu Biyopsi Punch (15110-15) ürünü.
4 inç Silikon Gofret / SU-8 kalıp	4science	29-03573-01	4 inç (100) Ptype silikon gofret / SU-8 kalıp
Karboksil Polistiren Çapraz Bağlı Parçacık (24.9 & mu; m)	Spherotech	CPX-200-10	Konsantre boncuk örneği1
Akış ölçer	Sensirion	SLI-1000	Akış ölçümü
Yüksek hızlı kamera	Photron	FASTCAM Mini	Konsantrasyon gözlemi
Sıcak plaka	Sıvının	bir HI-1000	ısıtma plakası olarak PDMS
KOVAX-ŞIRINGA 10 mL/Şırınga	Koreavaccine	22G-10ML	Mikroakışkan kanalı kabarcıksız demineralize su ile doldurun.
Laboratuvar Conona işleyici / Atmosferik plazma	Electro-Technic	BD-20AC	Çip bağlama / atmosferik plazma
Sıvı polidimetilsiloksan, PDMS	Dow Corning Inc.	Sylgard 184	Çip
Mikroskobunun	Olympus	IX-81	Konsantrasyon gözlemi
PEEK Tüpleri	SAINT-GOBAIN PPL CORP.	AAD04103	Parçacıkları enjekte edin veya toplayın
Polistiren Parçacık (4.16 & mu; m)	Spherotech	PP-40-10	Konsantre boncuk örneği3
Polistiren Parçacık(8.49 μ m)	Spherotech	PP-100-10	Konsantre boncuk örneği2
Basınç kontrolörü/μ flucon	AMED	μ flucon	Hava basıncının kontrolü
Spin kaplayıcı	iNexus	ACE-200	sıvı PDMS'yi SU-8 kalıbına yaydı