Mikroakışkan Probe: Çalışma ve Yerelleştirilmiş Yüzey İşleme için kullanın
June 4th, 2009
Bu video mikroakışkan probu mevcut 1 (MFP). Biz nasıl bir araya MFP ayrıntılı olarak açıklamak, ters bir mikroskop tepesine monte ve substrat yüzeyine göre aynı hizaya getirin ve nihayet bir tampon çözelti dalmış bir substrat yüzeyi işlemek için nasıl kullanılacağını göstermek.
Bu prosedür, mikroakışkan probun veya MFP'nin nasıl monte edileceğini ve kullanılacağını gösterir. MFP'nin mikroakışkan bileşenleri, gaz geçirmez şırıngalar, cam kılcal tüpler, Upchurch'ten mikro sıkı konektörler ve MFP kafasıdır. Bu video, montaj ve hizalamanın kritik adımlarını sunacaktır.
MFP, bir kez monte edildikten sonra, yüzey desenleme ve işleme için çok çeşitli alt tabakalar ve reaktiflerle birlikte kullanılabilir. Merhaba, ben Cecil Perot. Kanada'nın Montreal kentindeki McGill Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Bölümü'nde David Yaker'in laboratuvarında doktora sonrası araştırmacıyım.
Merhaba, ben Mohammad Kasime. McGill Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Bölümü'nde David Y'nin laboratuvarında doktora adayıyım. Merhaba, ben David Yoker.
Biyomedikal Mühendisliği Bölümü'nde yardımcı doçent olarak görev yapıyorum ve bugün mikroakışkan prob hakkındaki gösterimize hoş geldiniz demek istiyorum. Bugün size mikroakışkan probun çalıştırılması ve kullanımı ile ilgili bir prosedür göstereceğiz. Bu prosedürü laboratuvarımızda yüzey işleme ve desenleme için kullanıyoruz.
Öyleyse başlayalım Bu protokolü başlatmak için. Plastik şırıngalar ve iğneler, gaz tipi cam şırıngaları reaktiflerle doldurmak için kullanılır ve hava kabarcığı olmamasını sağlar. Tipik olarak, enjeksiyon için bir ila 10 mikrolitrelik bir şırınga ve aspirasyon için beş ila 10 kat daha büyük hacimli bir şırınga kullanırız.
Daha sonra, düşük ölü hacimli nano sıkı bağlantı parçaları kullanılarak, şırıngalar kılcal borulara bağlanır. Kılcal damarlar daha sonra doldurulur ve mikroskop altında kabarcık olup olmadığı kontrol edilir. MFP yongası, kılcal damarları bağlarken kabarcıkların sıkışmasını önlemek için tampon çözeltisi ile önceden doldurulmuştur.
Son olarak, kılcal damarlar, mikro fabrikasyon pervane kafasındaki PDMS bağlantı parçasına takılır. MFP'nin montajını tamamladığına göre, kuruluma başlamaya hazırız. Alt tabaka, ev yapımı bir tutucuya yerleştirilir.
Mikroskop aşamasına yapıştırılmış var. MFP ve alt tabaka arasındaki boşluk, yüzey desenleme işlemleri için kritik öneme sahiptir. Mikrometre vidaları ile oluşturulan üç noktalı bir destek kullanılarak, yatay hizalama mikrometre hassasiyeti ile ayarlanır.
Bu gereklidir çünkü alt tabaka MFP'nin altında taranarak işlenir. MFP'yi kurmaya başlamak için, prob kafası prob tutucusuna kenetlenir ve ters çevrilmiş bir mikroskobun üzerine prob istasyonuna monte edilir. Şırıngalar daha sonra yüksek hassasiyetli şırınga pompalarına yerleştirilir.
Daha sonra, bir çift gonyometre kullanılarak, MFP'nin meza'sının alt tabaka ile hizalanması, girişim saçakları olarak da bilinen Newton halkaları gözlemlenerek ayarlanır. Bunlar, MFP alt tabaka ile temas ettiğinde ortaya çıkar, temas noktası ve halkaların frekansı eğimin bir göstergesi olarak işlev görür. MFP yüzeyle hizalandığında, tek bir girişim halkası tüm yüzey boyunca uzanır.
Bu önlem aynı zamanda MFP ile alt tabaka arasındaki ayrımı kalibre etmeye de hizmet eder. MFP'nin kurulumuyla birlikte artık MFP'nin işletimine geçmeye hazırız. MFP'nin çalışması sırasında dağıtım, laboratuvar görüntüleme yazılımı tarafından kontrol edilir.
Cihazın çalışması gözle ve bir CCD kamera ile görselleştirilir. Uygun aspirasyona başlamadan önce, aspirasyon şırıngasının doğru yönlendirildiğinden ve kabarcık olmadığından emin olmak için biraz sıvı enjekte edin. MFP daha sonra tampon belleğe daldırılır.
Artık boncukların uçan hapsedilmesini izlerken sıvı enjeksiyonuna başlayabiliriz. Enjeksiyon aspirasyon oranı, reaktifin çevreleyen bir tampon ile yayılmasına ve istenen geometrik akış modeline bağlı olarak bir ila üç ila bir ila 10 arasında değişir. Son olarak, prob artık çeşitli uygulamalar için kullanılabilir.
Burada gösterilen yüzey desenleri, strep bölmeli, ENC kaplı hidrojel cam slaytlar üzerinde floresein etiketli biyotin ile MFP ile elde edilmiştir. Enjeksiyon akış hızı saniyede bir nanolitre idi ve aspirasyon akış hızı sırasıyla 10 mikrolitre ve 50 mikrolitre şırınga kullanılarak saniyede 10 nanolitre idi. Yüzey ve prob arasındaki boşluk beş mikrometre idi.
MFP, hücrelerin ve dokuların lokal olarak boyanması ve işlenmesi için de kullanılabilir. Akış hapsi, reaktifin difüzyonunu yasaklar ve hücrelerin hassas kimyasal boyanmasına izin verir. Burada gösterildiği gibi, tek katmanlı bir fibroblast hücresi, mililitre dai başına 100 mikrogram ile boyandı.
Bu yüzden size mikroakışkan probu nasıl çalıştıracağınızı gösterdik. Bu prosedürü yaparken, sistemde herhangi bir kabarcık oluşmadığından ve mikroakışkan pervane yüzeyinin alt tabakaya paralel olduğundan emin olmalısınız. İşte bu kadar.
İzlediğiniz için teşekkürler ve deneylerinizde iyi şanslar.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Genel Bakış
Bu video, mikroakışkan probun (MFP) montajını ve kullanımını gösterir. MFP'nin bir inverte edilmiş mikroskopla hizalanması ve bir tampon çözelti içinde yer alan substrat yüzeylerinin işlenmesi için kritik adımları içerir.
Çalışmanın Ana Bileşenleri
Bilim Alanı
- Mikroakışkanlar
- Biyomedikal Mühendisliği
- Yüzey İşleme
Arka Plan
- MFP, gaz geçirmez şırıngalar, cam kılcal tüpler ve mikro sıkı bağlantılardan oluşur.
- Çeşitli substratlar ve reaktifler için tasarlanmıştır.
- Doğru montaj ve hizalama, etkili kullanım için kritik öneme sahiptir.
- MFP, yüzey desenleme ve işlemeyi kolaylaştırabilir.
Çalışmanın Amacı
- MFP'nin montajı hakkında detaylı bir rehber sağlamak.
- MFP'nin bir mikroskopla hizalanmasını göstermek.
- MFP'nin substrat işlemeyinde uygulamasını sergilemek.
Kullanılan Yöntemler
- MFP bileşenlerinin montajı.
- MFP'nin inverte edilmiş bir mikroskoba monte edilmesi.
- MFP'nin substrat yüzeyine göre hizalanması.
- Substrat yüzeylerinin tampon çözelti içinde işlenmesi.
Ana Sonuçlar
- MFP etkili bir şekilde monte edilebilir ve hizalanabilir.
- Çeşitli substratların esnek işlenmesini sağlar.
- Başarılı yüzey desenleme teknikleri gösterildi.
- En iyi sonuçlar için hassas hizalamanın önemi vurgulandı.
Sonuçlar
- MFP, biyomedikal mühendisliği araştırmacıları için değerli bir araçtır.
- Doğru montaj ve hizalama, işlevselliği için gereklidir.
- Bu video, MFP'nin kullanımı için kapsamlı bir rehber olarak hizmet vermektedir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
The microfluidic probe enables precise, localized reagent delivery for surface processing without requiring closed microfluidic channels, supporting scalable and reproducible assay development. This capability enhances target validation and phenotypic screening by allowing controlled microenvironments for cellular and molecular interactions. It provides a reusable platform for high-resolution surface patterning, reducing reagent consumption and improving experimental throughput in early discovery workflows.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses through localized reagent deposition on substrates.
- Operational Value: Supports biological de-risking by confining microjets to specific surface areas for precise molecular patterning.
- Predictive Value: Facilitates functional target validation by allowing controlled delivery of ligands or inhibitors to defined regions.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems for downstream screening via localized surface modification.
- Operational Value: Enhances assay standardization and reproducibility through precise flow confinement and scanning capability.
- Scalability: Enables screening readiness across large substrate areas by scanning the probe, supporting platform reuse.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Supports disease-relevant systems by enabling localized staining and processing of cells and tissues.
- Mechanistic De-risking: Allows precise chemical staining of cells, such as fibroblast monolayers, to assess target engagement.
- Predictive Confidence: Provides quantitative control over reagent delivery, improving reliability of preclinical readouts.
Pipeline & Workflow Integration
The microfluidic probe integrates into the discovery continuum from early target validation through assay development to preclinical screening, supporting iterative design and testing cycles.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification via localized reagent delivery on substrates.
- Screening: Enables assay readiness through reproducible microjet confinement and scanning across surfaces.
- Analytics: Provides quantitative outputs such as flow rate control and spatial patterning for comparative condition analysis.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity through localized cell and tissue processing under buffered conditions.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable platform for multiple substrates and reagents, reducing need for single-use microfluidic chips.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence, target validation, reduction of mechanistic ambiguity in surface-based assays.
- Operational Value: Standardization, reproducibility, and scalability of localized surface processing.
- Strategic Value: Better go/no-go decisions, capital efficiency, and reduced late-stage biological risk through early de-risking.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization and advancement decisions based on precise spatial molecular delivery.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microfluidic assembly, microscopy alignment, and syringe pump operation.
- Depends on gas-tight syringes, glass capillaries, micro-tight connectors, and inverted microscope with CCD visualization.
- Necessitates cross-team standardization for probe alignment, flow rate control, and bubble-free fluid handling.
- Involves adaptation considerations across substrate types, including hydrogel glass slides and cell-coated surfaces.
- Limited by the need for precise gap control (e.g., 5 micrometers) and alignment via Newton’s rings to ensure flow confinement.
