Name: Parçacıkların Mekansal Takip için Çoklanmış Elektronik Algılama ile mikroakışkan Platformu (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-13T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 54 s
Description: Öğrenin, mikroakışkan CODES platformu ile parçacıkların çoklanmış elektronik algılanması ve boyutlandırılması yöntemini. Bu teknoloji, kaynak sınırlı ortamlarda nokta bakım testleri için harici cihaz gereksinimini ortadan kaldırır.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Bu çalışma Ulusal Bilim Vakfı Ödül No. tarafından desteklenmiştir. ECCS 1610995. Yazarlar, Elektronik ve Nanoteknoloji Enstitüsü'ne ve Parker H. Petit Biyomühendislik ve Biyobilim Enstitüsü personeline ortak tesislerin kullanımındaki destekleri için teşekkür eder. Yazarlar ayrıca el yazmasının hazırlanmasındaki yardımları için Chia-Heng Chu'ya teşekkür eder.

Kodlama Elektrotların 1. Tasarım Not: Şekil 1a micropatterned elektrotlar 3-D yapısını göstermektedir. <ol><li> Mikroakışkan kanal 23 kodlama için dört adet 7-bitlik Altın kodları bir dizi tasarlayın. <ol><li> İki doğrusal geri beslemeli kayan-register (LFSRs), ilkel bir polinomu temsil eden her Construct. </li><li> 7-bit m dizileridir bir tercih çifti oluşturmak için LFSRs kullanın. </li><li> Döngüsel m dizileridir tercih çifti kayması ve dört ayrı altın kodları oluşturmak için mod 2 ekleyebilirsiniz. </li></ol></li><li> Kodlama elektrotlar (Şekil 1b) düzenini tasarlayın. <ol><li> Üç köşelerde pozitif, negatif ve referans elektrotlar temsil üç elektrot terminalleri yerleştirin. </li><li> Rota pozitif ve negatif elektrot, her mikroakışkan kanal karşıt taraflarında izler. </li><li> içine pozitif ve negatif elektrotlar uzatınbenzersiz atanan Altın kodu (Şekil 1c) Aşağıdaki elektrot parmaklar gibi mikroakışkan kanallar. </li><li> Pozitif ve negatif elektrot parmakları arasında referans elektrot yerleştirin. </li><li> kodlama bölgesinin dışında elektriksel iletimin en aza indirmek için çok dış referans elektrotu parmaklarından pozitif ve negatif elektrot izleri yerleştirin. </li></ol></li></ol> Yüzey Elektrotların 2. Mikro ve Not: Şekil 2b yüzey elektrot üretim süreci gösterir. <ol><li> bir pirana çözelti 4 inçlik bir borosilikat cam levhanın temizlenmesi (% 98 sülfürik asit:% 30 hidrojen peroksit = 5: 1), 20 dakika boyunca tüm organik kirleri çıkarmak için 120 ° C&#39;de. 20 dakika artık suyun ayrılması için daha sonra 200 ° C sıcak plaka üzerinde gofret yerleştirin. </li><li> Bir spinner için gofret aktarın. gofret üzerine 2 mL negatif ışığa dağıtın ve 3 hızında gofret dönmeye, Muntazam olarak örtmesi 40 s 1.5 mikron fotorezist tabakası ile gofret için 000 rpm. </li><li> 150 ° C sıcak plaka üzerinde gofret yerleştirin ve 1 dakika boyunca döndürülmüştür ışığa fırında. </li><li> Bir maske hizalama kullanarak bir krom maske aracılığıyla 365 nm UV ışık (225 mJ / cm2) ile ışığa maruz. </li><li> 100 ° C sıcak plaka üzerinde gofret yerleştirin ve 1 dakika boyunca maruz kalan ışığa fırında. </li><li> 15 saniye boyunca bir fotorezist geliştirici (RD6) gofret daldırarak ışığa geliştirin. Yavaşça deiyonize (DI) su püskürtün ve gofret yıkayın. sıkıştırılmış azot üfleyerek kuru. </li><li> E-demeti metal buharlaştıncıya desenli fotorezist ile gofret yerleştirin ve 3 x 10 -6 Torr bir taban baskısı ile en gofret üzerine 80 nm-kalınlıkta bir altın filmi, ardından 20 nm-kalınlıkta bir krom içermeyen bir film, yatırma 1 a / s &#39;lik bir depozisyon oranı. </li><li> Oda tav 30 dakika boyunca% 100 genliği ile 40 kHz arasında bir frekansta ultrasonik banyo seti aseton içine metal kaplı gofret daldırınAltta yatan ışığa etch ve kalkış işlemini tamamlamak için çalıçtırdıgınızda. </li><li> geleneksel dicing testere kullanarak küçük parçalar halinde gofret zar. </li></ol> Mikroakışkan Kanallar için SU-8 Kalıp 3. Fabrikasyon Not: Şekil 2a mikroakışkan kanallar için kalıbın üretim süreci gösterir. <ol><li> Temizleyin ve 2.1 açıklanan aynı prosedürü kullanarak bir 4-inç çaplı silisyum gofret pişirin. </li><li> Bir spinner için gofret aktarın. gofret üzerine 4 mL ışığa dökün. Coat fotorezist ile gofret. <ol><li> 15 saniye için 500 rpm&#39;de gofret dönerler. </li><li> 15 saniye için 1.000 rpm&#39;de gofret Spin. </li><li> 60 s üniform kaplanmış 15-mikron kalınlığında fotorezist tabakası elde etmek için 3000 rpm&#39;de gofret Spin. </li></ol></li><li> Bir temiz oda silin aseton batırılmış üzerinde gofret yüzü yukarı bakacak ve arka ve gofret kenarlarından kalan ışığa çıkarmak. </li><li> Sıcak bir pl üzerine gofret aktarınYumuşak pişirme için yedi. İlk olarak, 1 dakika için 65 ° C &#39;de gofret fırında. Sonra hızlı bir şekilde 95 ° C sıcak plaka gofret taşımak ve 2 dakika pişirin. </li><li> Bir maske hizalama kullanarak krom maske aracılığıyla 365 nm UV ışık (180 mJ / cm2) ile ışığa maruz. </li><li> 1 dakika için 65 ° C &#39;de gofret, aşağıdaki maruz fırında ve 2 dakika süre daha sonra at 95 ° C. </li><li> geliştirici gofret daldırın ve yavaşça 3 dakika kabı çalkalayın. Ardından, izopropanol alkol (IPA) ile gofret durulayın ve sıkıştırılmış azot üfleyerek kurulayın. beyaz renkli kalıntı gofret belirirse, yeniden geliştirici içine batırmak ve daha uzun süre ve kuru için gelişir. </li><li> tamamen kuruması için 30 dakika için 200 ° C sıcak plaka üzerinde gofret fırında. </li><li> bütünlüğü sağlamak için gofret genelinde farklı yerlerde bir profilometre kullanılarak desenli paslanmaz çeliğin kalınlığını ölçün. </li><li> buhar kaplama tekniği kullanılarak kalıba gofret Silanize. tr 200 uL ekleyin8 saat için SU-8, kalıp gofret ile birlikte bir vakumlu kurutucuda bir Petri kabı ve yerine ichlorosilane. </li></ol> Mikroakışkan KODLARI Cihazın 4. Meclis <ol><li> 150 mm çaplı Petri kabındaki kalıp 4-inç çaplı silisyum gofret yerleştirin ve kenarlarından itibaren bantlama ile sabitleyin. </li><li> 10 oranında polidimetilsiloksan (PDMS) ön polimer ve çapraz bağlayıcının karıştırın: 1 ve Petri kabına karışımı 50 g dökün. 1 saat boyunca gaz çıkışına karışımı bir vakum kurutucu içinde Petri tabağına yerleştirin, ve daha sonra en az 4 saat (Şekil 2a) için 65 ° C sıcaklıkta bir fırın içinde onu tedavi. </li><li> Bir neşter kullanılarak tedavi PDMS katman kesip bir cımbız kullanarak kalıp gofret o soyulabilir. kanıtı prensibi cihazının boyutu yaklaşık 20 mm x 7 mm. Sonra biyopsi zımba kullanarak mikroakışkan kanal girişi ve çıkışı için PDMS ile 1,5 mm çapında delikler. </li><li> i yerleştirerek PDMS parçası desenli tarafını temizlemekBir temiz oda yapışkan bant t. </li><li> aseton, IPA ve saf su ile durulama ile alanlı elektrodlara sahip cam alt-tabakanın temizlenmesi ve basınçlı azot ile kurutulur. </li><li> 100 mW ayarlanmış bir RF plazma jeneratörü yukarı bakacak şekilde her parçasının Mikroişlenmiş tarafı ile 30 s için, oksijen plazma içinde PDMS yüzeyleri ve cam substrat etkinleştirir. </li><li> Cam alt tabaka üzerindeki yüzey elektrotları fiziksel temas içinde iki plazma aktive yüzeyleri getirin, sonra bir optik mikroskop kullanılarak ve PDMS mikroakışkan kanal hizalayın. </li><li> sıcak plaka cam kaplama yüzü 5 dakika boyunca 70 ° C sıcak plaka aygıtı fırında. </li><li> lehim ile tellerle elektrotların temas pedleri bağlayın. </li></ol> Simüle biyolojik numunenin 5. hazırlanması <ol><li> RPMI 1640 içinde kültür HeyA8 insan yumurtalık kanseri hücreleri, 37 ° C&#39;de% 10 fetal sığır serumu (FBS) ve% 1 penisilin-streptomisin CO2 atmosferinde% 5 ile desteklenmiş% 80 izdiham ulaşana kadar. </li><li> Bir cam pipet kullanarak kültür şişesi medya aspire. Koyun ve aspirat 1X fosfat tamponlu salin (PBS) hücreleri yıkamak için kullanılır. </li><li> 37 ° C&#39;de 2 dakika boyunca tripsin çözeltisi (ağ / hac) yapışık hücrelerin süspansiyonu 2 mL% 0.05 hücreleri inkübe edin. Daha sonra, tripsin nötralize edilmesi için, kültür ortamının 4 ml. </li><li> Santrifüj, 5 dakika boyunca 100 x g&#39;da hücre süspansiyonu, bir test tüpü içinde pelet hücreleri. Sonra, aspirat süpernatant tamamen. </li><li> Hafifçe yukarı pipetleme ve mekanik ayırmak hücre kümeleri aşağı 1-2 ml 1x PBS hücrelerin yeniden askıya. </li><li> Bir pipet içine hücre süspansiyonu küçük bir miktar çizin ve hemasitometre kullanarak hücrelerin sayısını. </li><li> 10 5 -10 6 hücre / ml nihai hücre konsantrasyonuna sahip bir numune hazırlamak için PBS ile hücre süspansiyonu seyreltilir. </li></ol> 6. mikroakışkan KODLARI Cihaz Koşu Not: Fişekil 3 deney düzeneği gösterir. <ol><li> Optik mikroskop sahnede mikroakışkan KODLARI cihazı yerleştirin. </li><li> elektronik fonksiyon jeneratörü kullanarak çip üzerinde referans elektrot 400 kHz sinüs dalgası uygulayın. </li><li> voltaj sinyalleri her akım sinyalleri dönüştürmek için iki bağımsız trans empedanslı amplifikatörlere pozitif ve negatif algılama Elektrotlar. </li><li> iki kutuplu bir sinyal elde etmek için bir diferansiyel gerilim yükseltici kullanarak negatif algılama elektrodu voltaj sinyalinin pozitif algılama elektrodu voltaj sinyali çıkarın. </li><li> doğrulama ve karakterizasyon amaçlı cihazın optik kayıt işlemi için yüksek hızlı kamera kullanın. </li><li> Bir şırınga pompası kullanılarak sabit bir akış oranında (50-1,000 uL / ​​saat) mikroakışkan KODU cihazı ile bir hücre süspansiyonu sürün. </li><li> Bir kilit-amplifikatör kullanarak empedans modülasyon sinyali ölçün. <ol><li> ref referans AC sinyalini bağlayınkilit-amplifikatör ferans girişi. giriş sinyali olarak kilit-amplifikatör diferansiyel bipolar sinyalini bağlayın. </li><li> kilit-amplifikatör çıkışı diferansiyel sinyalin RMS genlik edinin. </li></ol></li><li> Daha fazla analiz için veri toplama kurulu aracılığıyla bir bilgisayara 1 MHz hızında kilit-amplifikatör çıkış sinyalini Örnek. </li></ol> Sensör Sinyallerin 7. İşleme <ol><li> post-processing ve kod çözme için MATLAB içine kaydedilen elektriksel verileri aktarın. </li><li> yüksek frekanslı gürültü (&gt; 2.5 kHz) kaldırmak için bir Butterworth filtre (MATLAB yerleşik işlev) kullanarak dijital alanda kaydedilen sinyali Filtre. </li><li> Sensör sinyallerinden bir şablon kod kütüphanesi oluşturun. <ol><li> cihazın her sensöre gelen temsilci örtüşmeyen kod sinyallerini tespit ve ayrı dalga vektörleri olarak veri kümesinden bu sinyal blokları ayıklayın. </li><li> Her şablon kodu dalga vektör Normalekendi gücüyle. Sinyal gücünü ölçmek için MATLAB yerleşik fonksiyonu (bandpower) kullanın. </li><li> dijital elektrotlar üzerinde hücre akış hızı değişiklikleri karşılamak için değişik sürelerle normalize kod sinyallerinin sürümlerini oluşturarak şablon kütüphanesi genişletmek için MATLAB fonksiyonunu (resample) kullanın. </li></ol></li><li> filtrelenmiş dalga şeklindeki: (SNR&gt; 12 dB eşiği) aktivitesini sensör karşılık sinyal blokları belirleyin. eşiğin altında SNR ile dalga formu gürültü olarak kabul edilecektir. </li><li> Ardışık girişim iptal dayalı iteratif bir algoritma, yaygın çoklu kullanıcı CDMA iletişim ağları 24, 25 kullanılan bir tekniği kullanılarak kaydedilen sinyal sensör aktivitesi bireysel blok çözer. <ol><li> Nokta ürün kayar kullanarak kütüphane şablonlardan tüm her bir sinyal bloğunun çapraz korelasyon hesaplayın. </li><li> larg üreten şablonu tanımlamakest oto-korelasyon zirve baskın bireysel sensör kod sinyalini belirlemek için. otokorelasyon tepe zaman ve genlik hem kaydedin. </li><li> Ölçülen otokorelasyon tepe genlik dayalı tanımlanan kod şablonu ölçekleme ve (adım 7.5.2 belirlenen) bilgi zamanlama ile bir tahmin sensör kod sinyalini Construct. </li><li> Orijinal verilerden tahmin sensör kod sinyalini çıkartın. </li><li> artık sinyal matematiksel az 0.5 olan korelasyon katsayısı olarak tanımlanan şablon kütüphanede herhangi bir sinyal, benzemez kadar 7.5.1 den süreci yineleme. </li></ol></li><li> bir optimizasyon işlemi kullanılarak adım 7.5 den ilk sensör sinyal tahminleri daraltın. <ol><li> Her yineleme tahmin bireysel sensör sinyalleri ekleyerek sinyali yeniden yapılandırma. </li><li> Kaydedilen elektrik sinyali ile en uygun üretmek için orijinal tahminler etrafında bireysel sensör sinyallerinin genlik, süre ve zamanlama Sweepdayalı en küçük kareler 26 Yaklaşım. </li></ol></li><li> Optik görüntü karşı elektrik sinyalleri kalibre hücre boyutu tahmin sensör sinyallerinin genlikleri dönüştürün. </li></ol>

<ol><li>De Roy, K., Clement, L., Thas, O., Wang, Y., Boon, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow+cytometry+for+fast+microbial+community+fingerprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Res%22%5BJournal%5D)">Flow cytometry for fast microbial community fingerprinting.</a> Water Res. 46 (3), 907-919 (2012).</li>
<li>Vives-Rego, J., Lebaron, P., Nebe-von Caron, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+and+future+applications+of+flow+cytometry+in+aquatic+microbiology%5BTitle%5D)+AND+%22FEMS+Microbiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Current and future applications of flow cytometry in aquatic microbiology.</a> FEMS Microbiol Rev. 24 (4), 429-448 (2000).</li>
<li>Alvarez-Barrientos, A., Arroyo, J., Cantón, R., Nombela, C., Sánchez-Pérez, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+flow+cytometry+to+clinical+microbiology%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Microbiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Applications of flow cytometry to clinical microbiology.</a> Clin Microbiol Rev. 13 (2), 167-195 (2000).</li>
<li>Toner, M., Irimia, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-on-a-chip%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Blood-on-a-chip.</a> Annu Rev Biomed Eng. 7, 77-103 (2005).</li>
<li>Mehling, M., Tay, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opin+Biotech%22%5BJournal%5D)">Microfluidic cell culture.</a> Current Opin Biotech. 25, 95-102 (2014).</li>
<li>Sarioglu, A. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+microfluidic+device+for+label-free%2C+physical+capture+of+circulating+tumor+cell+clusters%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">A microfluidic device for label-free, physical capture of circulating tumor cell clusters.</a> Nat Methods. 12 (7), 685-691 (2015).</li>
<li>Cermak, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+measurement+of+single-cell+growth+rates+using+serial+microfluidic+mass+sensor+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">High-throughput measurement of single-cell growth rates using serial microfluidic mass sensor arrays.</a> Nat Biotechnol. , (2016).</li>
<li>Gossett, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Label-free+cell+separation+and+sorting+in+microfluidic+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Bioanal+Chem%22%5BJournal%5D)">Label-free cell separation and sorting in microfluidic systems.</a> Anal Bioanal Chem. 397 (8), 3249-3267 (2010).</li>
<li>Tsutsui, H., Ho, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+separation+by+non-inertial+force+fields+in+microfluidic+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Mech+Res+Commun%22%5BJournal%5D)">Cell separation by non-inertial force fields in microfluidic systems.</a> Mech Res Commun. 36 (1), 92-103 (2009).</li>
<li>Edwards, T. L., Gale, B. K., Frazier, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+microfabricated+thermal+field-flow+fractionation+system%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">A microfabricated thermal field-flow fractionation system.</a> Anal Chem. 74 (6), 1211-1216 (2002).</li>
<li>Wang, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+sorting+of+mammalian+cells+by+optical+force+switching%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Microfluidic sorting of mammalian cells by optical force switching.</a> Nat Biotechnol. 23 (1), 83-87 (2005).</li>
<li>Shields, C. W. IV, Reyes, C. D., López, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+cell+sorting%3A+a+review+of+the+advances+in+the+separation+of+cells+from+debulking+to+rare+cell+isolation%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Microfluidic cell sorting: a review of the advances in the separation of cells from debulking to rare cell isolation.</a> Lab Chip. 15 (5), 1230-1249 (2015).</li>
<li>Gawad, S., Schild, L., Renaud, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micromachined+impedance+spectroscopy+flow+cytometer+for+cell+analysis+and+particle+sizing%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Micromachined impedance spectroscopy flow cytometer for cell analysis and particle sizing.</a> Lab Chip. 1 (1), 76-82 (2001).</li>
<li>Haandbæk, N., Bürgel, S. C., Heer, F., Hierlemann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+subcellular+morphology+of+single+yeast+cells+using+high+frequency+microfluidic+impedance+cytometer%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Characterization of subcellular morphology of single yeast cells using high frequency microfluidic impedance cytometer.</a> Lab Chip. 14 (2), 369-377 (2014).</li>
<li>Bayley, H., Martin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resistive-pulse+sensing-from+microbes+to+molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Resistive-pulse sensing-from microbes to molecules.</a> Chem Rev. 100 (7), 2575-2594 (2000).</li>
<li>Polling, D., Deane, S. C., Burcher, M. R., Glasse, C., Reccius, C. H. Coded electrodes for low signal-noise ratio single cell detection in flow-through impedance spectrophy. Proceedings of uTAS. (The 14th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences), Groningen, The Netherlands, , 3-7 (2010).</li>
<li>Javanmard, M., Davis, R. W. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6417941/">Coded corrugated microfluidic sidewalls for code division multiplexing.</a> IEEE Sensors J. 13 (5), 1399-1400 (2013).</li>
<li>Balakrishnan, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Node-pore+sensing%3A+a+robust%2C+high-dynamic+range+method+for+detecting+biological+species%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Node-pore sensing: a robust, high-dynamic range method for detecting biological species.</a> Lab Chip. 13 (7), 1302-1307 (2013).</li>
<li>Emaminejad, S., Talebi, S., Davis, R. W., Javanmard, M. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/7004867/">Multielectrode sensing for extraction of signal from noise in impedance cytometry.</a> IEEE Sensors J. 15 (5), 2715-2716 (2015).</li>
<li>Spencer, D., Caselli, F., Bisegna, P., Morgan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+accuracy+particle+analysis+using+sheathless+microfluidic+impedance+cytometry%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">High accuracy particle analysis using sheathless microfluidic impedance cytometry.</a> Lab Chip. 16 (2016), 2467-2473 (2016).</li>
<li>Liu, R., Wang, N., Kamili, F., Sarioglu, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+CODES%3A+a+scalable+multiplexed+electronic+sensor+for+orthogonal+detection+of+particles+in+microfluidic+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Microfluidic CODES: a scalable multiplexed electronic sensor for orthogonal detection of particles in microfluidic channels.</a> Lab Chip. 16 (8), 1350-1357 (2016).</li>
<li>Buehrer, R. <a target="_blank" href="http://www.morganclaypool.com/doi/abs/10.2200/S00017ED1V01Y200508COM002">Code Division Multiple Access (CDMA).</a> Synthesis Lectures on Communications. 1 (1), 1-192 (2006).</li>
<li>Proakis, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aProakis%2C+J+%22Digital+Communications%22">Digital Communications</a>. , McGraw-Hill. New York, NY. (1989).</li>
<li>Patel, P., Holtzman, J. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/298053/">Analysis of a simple successive interference cancellation scheme in a DS/CDMA system.</a> IEEE J Sel Areas Commun. 12 (5), 796-807 (1994).</li>
<li>Hui, A., Letaief, K. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/662644/">Successive interference cancellation for multiuser asynchronous DS/CDMA detectors in multipath fading links.</a> IEEE Trans Commun. 46 (3), 384-391 (1998).</li>
<li>Whittle, P. <a target="_blank" href="https://www.upress.umn.edu/book-division/books/prediction-and-regulation-by-linear-least-square">Prediction and regulation by linear least-square methods.</a> J Macroecon. 7 (1), 126(1985).</li>
<li>Whitesides, G., Ostuni, E., Takayama, S., Jiang, X., Ingber, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soft+lithography+in+biology+and+biochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Soft lithography in biology and biochemistry.</a> Annu Rev Biomed Eng. 3 (1), 335-373 (2001).</li>
<li>Zhe, J., Jagtiani, A., Dutta, P., Hu, J., Carletta, J. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/17/2/017/meta">A micromachined high throughput Coulter counter for bioparticle detection and counting.</a> J Micromech Microeng. 17 (2), 304-313 (2007).</li>
<li>Song, Y., Yang, J., Pan, X., Li, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+and+sensitive+particle+counting+by+a+novel+microfluidic+differential+resistive+pulse+sensor+with+multidetecting+channels+and+a+common+reference+channel%5BTitle%5D)+AND+%22Electrophoresis%22%5BJournal%5D)">High-throughput and sensitive particle counting by a novel microfluidic differential resistive pulse sensor with multidetecting channels and a common reference channel.</a> Electrophoresis. 36 (4), 495-501 (2015).</li>
<li>Watkins, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+CD4%2B+and+CD8%2B+T+lymphocyte+counters+for+point-of-care+HIV+diagnostics+using+whole+blood%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">Microfluidic CD4+ and CD8+ T lymphocyte counters for point-of-care HIV diagnostics using whole blood.</a> Sci Transl Med. 5 (214), 214ra170(2013).</li>
<li>Chen, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400515002920">Portable Coulter counter with vertical through-holes for high-throughput applications.</a> Sensor Actuat B-Chem. 213, 375-381 (2015).</li>
<li>Jagtiani, A., Carletta, J., Zhe, J. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/21/4/045036/meta">An impedimetric approach for accurate particle sizing using a microfluidic Coulter counter.</a> J Micromech Microeng. 21 (4), 045036(2011).</li>
<li>Gold, R. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/1054048/">Optimal binary sequences for spread spectrum multiplexing (Corresp).</a> IEEE Trans. Inform. Theory. 13 (4), 619-621 (1967).</li>
<li>Dinan, E., Jabbari, B. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/714616/">Spreading codes for direct sequence CDMA and wideband CDMA cellular networks.</a> IEEE Commun Mag. 36 (9), 48-54 (1998).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Çoklu dirençli darbe sensörleri daha önce mikroakışkan cips 28, 29, 30, 31, 32 içine dahil edilmiştir. Bu sistemlerde, dirençli darbe sensörler, 28, 29, 30, 31 çoklanır değildi ya da tek tek sensörler farklı frekanslarda <sup class=...

Bu sıvı içinde süspansiyon haline getirilmiş hücreler, bakteri ya da virüsler gibi biyolojik parçacıkların doğru algılama ve analiz uygulamaları, 1, 2, 3, bir dizi büyük ilgi görmektedir. Boyutunda çok iyi bir uyum, mikroakışkan cihazlar, yüksek hassasiyet, yumuşak örnek manipülasyon ve iyi kontrollü mikroçevresinin 4, 5, 6, 7 gibi bu amaç için benzersiz avantajlar sunuyor. Buna ek olarak, mikro-akışkan cihazlar pasif çeşitli özellikleri 8, 9, 10, 11, 12, biyolojik partiküllerin heterojen bir popülasyonu fraksiyonlanması akışkan dinamiği ve kuvvet alanları bir arada kullanılması için tasarlanmış olabilir. Bu cihazdas, sonuçta çıkan partikül dağılımını, okuma çıktısı olarak kullanılabilir, ancak konumsal bilgi bir laboratuar alt için bağlayarak mikroakışkan cihazın pratik yarar sınırlama sadece mikroskobu ile tipik olarak erişilebilir. Bu nedenle, bir mikroakışkan cihaz üzerinde manipüle gibi kolayca, parçacığın zamanmekansal eşleme bildirebilirim entegre sensör, potansiyel olarak düşük maliyetli, mobil numunelerin test edilmesi için özellikle çekici olan entegre lab-on-a-chip cihazlar etkinleştirebilirsiniz , kaynakları sınırlı ayarlar. İnce film elektrotların çeşitli uygulamalar 13, 14 için mikroakışkan cihazlar entegre sensör olarak kullanılmıştır. Dirençli Darbe Algılama (RPS) elektrikli ölçümlerin 15 doğrudan, sağlam, hassas ve yüksek verimli algılama mekanizması sunuyor mikroakışkan kanallarda küçük partiküllerin entegre algılama için caziptir. RPS olarak, bir elektroliti içine daldırılmış bir elektrot çifti arasındaki empedans modülasyonu, bir parçacık tespit etmek için bir araç olarak kullanılır. Parçacık bir delikten geçerken, tanecik mertebesinde boyutlu, sayı ve elektrik akımı, geçici darbelerin genliği, sırasıyla, sayısı ve büyüklüğü parçacıkların için kullanılır. Ayrıca, sensör geometrisi duyarlılığı 16, 17, 18, 19 artırmak için ya mikroakışkan kanal 20 içindeki parçacıkların dikey konumunu tahmin etmek için mukavemet darbesi dalga şekillerini şekil fotolitografik çözünürlükte tasarlanabilir. Biz son zamanlarda Elektrik Algılama (mikroakışkan KODLARI) 21 tarafından mikroakışkan Kodlu Ortogonal Algılama denilen ölçeklenebilir ve basit çoklanmış direnç darbe algılama teknolojisini tanıttı. Mikroakışkan KODLARI bir dayanmaktadırdirenç darbe sensörleri ağından çoklama sağlayacak şekilde her biri bir benzersiz ayırt edici bir şekilde iletimini modüle etmek için mikro boyuttaki elektrotlar bir dizi ihtiva etmektedir. Biz özellikle kod bölmeli çoklu erişim kullanılan dijital kodları benzer dik elektrik sinyalleri üretmek için her sensör tasarladık 22 (CDMA) telekomünikasyon ağları, bireysel rezistif nabız sensörü sinyal benzersiz, tek bir çıkış dalga elde edilebilir ve böylece bile sinyallerinden eğer farklı sensörler müdahale. Bu şekilde, bizim teknolojinin en az aygıta ve sistem düzeyinde daha karmaşık bir tutarken, mikroakışkan çip üzerinde farklı konumlarda parçacıkların izlenmesine izin veren bir 1D elektrik sinyaline parçacıkların 2B uzamsal bilgiler sıkıştırır. Bu yazıda, deneysel ve hesaplamalı mikroakışkan KODLARI teknolojiyi kullanmak için gerekli yöntemler yanı sıra r için ayrıntılı bir protokol mevcutsimüle biyolojik numunelerin analizi kullanımı ile ilgili epresentative oluşur. tekniği açıklamak için bir örnek olarak dört çoklanmış sensörlerle bir prototip cihaz sonuçlarını kullanarak, (2) deney düzeneği açıklama da dahil olmak üzere mikroakışkan KODLARI teknolojisi ile mikroakışkan cihazlar oluşturmak için (1) mikroimalat sürecinde protokolleri sağlamak elektronik, optik, ve akışkan bir donanım, (3) farklı sensörlerden müdahale sinyallerin dekode edilmesi için bir bilgisayar algoritması, ve (4) tespit edilmesi ve mikroakışkan kanal kanser hücrelerinin analiz sonuçları. Biz ayrıntılı bir protokol kullanarak burada anlatılan, diğer araştırmacıların araştırma için bizim teknoloji uygulayabilirsiniz inanıyorum.

<table><tbody><tr><td>% 98 Sülfürik Asit&nbsp; &nbsp; &nbsp;</td><td>BDH Kimyasalları</td><td>BDH3074-3.8LP</td><td></td></tr><tr><td>%30 Hidrojen Peroksit&nbsp; &nbsp;</td><td>BDH Kimyasalları</td><td>BDH7690-3</td><td></td></tr><tr><td>Triklorosilan</td><td>Aldrich Kimya</td><td>235725-100G</td><td></td></tr><tr><td>NR9-1500PY Negatif Fotorezist</td><td>Furuttex</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Direnç Geliştirici RD6</td><td>Furuttex</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Aseton</td><td>BDH Kimyasalları</td><td>BDH1101-4LP</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 2015 Negatif Fotorezist</td><td>Microchem</td><td>SU8-2015</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 Geliştirici</td><td>Microchem</td><td>Y010200</td><td></td></tr><tr><td>Polidimetilsiloksan (PDMS)</td> <td>Dow Corning</td><td>3097358-1004</td><td>Sylgard 184 Silikon Elastomer Kiti</td></tr><tr><td>İzopropil Alkol</td><td>BDH Kimyasalları</td><td>BDH1133-4LP</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640</td><td>Corning Cellgro</td><td>10-040-CV</td><td></td></tr><tr><td>Fetal Sığır Serumu (FBS)</td> <td>Seradigm</td><td>1500-050</td><td></td></tr><tr><td>Penisilin-Streptomisin</td><td>Amresco</td><td>K952-100ML</td><td></td></tr><tr><td>Fosfat Tamponlu Salin (PBS)</td> <td>Corning Cellgro</td><td>21-040-CM</td><td></td></tr><tr><td>PHD 22/2000 Şırınga Pompası</td><td>Harvard Aparatı</td><td>70-2001</td><td></td></tr><tr><td>HF2LI Kilitli Amplifikatör</td><td>Zürih Enstrüman</td><td></td><td></td></tr><tr><td>HF2TA Akım Amplifikatörü</td><td>Zürih Enstrüman</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tutulma Ti-U Mikroskop</td><td>Nikon Corporation</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DS-Fi2 Yüksek Çözünürlüklü Renkli Kamera&nbsp;</td><td>Nikon Corporation</td><td></td><td></td></tr><tr><td>v7.3 Yüksek Hızlı Kamera</td><td>Phantom</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PCIe-6361 Veri Toplama Kartı&nbsp;</td><td>Ulusal Aletler</td><td>781050-01</td><td></td></tr><tr><td>BNC-2120 Korumalı Bağlantı Bloğu</td><td>Ulusal Aletler</td><td>777960-01&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>PX-250 Plazma Arıtma Sistemi</td><td>Nordson MARCH&nbsp;</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

parçacıkların mekansal takip için Çoklanmış elektronik algılama ile mikroakışkan platformu

Microfluidic Platform with Multiplexed Electronic Detection for Spatial Tracking of Particles

Biyolojik numunelerin mikroakışkan işlem tipik olarak, uzaysal ilgi biyolojik bir özelliğine göre örnek damıtmak için çeşitli güç alanı altında asılı parçacıkların ayırıcı işlemlerini içerir. Elde edilen alansal dağılımı deney, okuma çıkışı olarak kullanılabilir için, mikro-akışkan cihazlar genellikle daha yüksek maliyeti ve indirgenmiş taşınabilirlik karmaşık aletleri gerektiren mikroskopik analizine tabi tutulurlar. Bu sınırlama gidermek için, biz bir mikroakışkan çip üzerinde farklı yerlerde parçacıkların çoklanmış tespiti için entegre bir elektronik algılama teknolojisini geliştirdik. Mikroakışkan KODLARI denilen Bizim teknoloji, bir 1D elektrik sinyaline içine 2D uzamsal bilgiyi sıkıştırmak için Kod Bölmeli Çoklu Erişim ile Dirençli Darbe Algılama birleştirir. Bu yazıda, mikroakışkan KODLARI teknolojinin pratik bir gösteri tespit etmek ve boyut kültürlü kanser hücreleri birden mikroakışkan kanallar üzerinden dağıtılan sunuyoruz. Gibiyüksek hızlı mikroskopi tarafından doğrulandığı, teknoloji doğru harici cihaz için gerek kalmadan tüm elektronik yoğun hücre popülasyonlarının analiz edebilirsiniz. Bu nedenle, mikroakışkan KODLARI potansiyel biyolojik örneklerin noktası bakım testleri için uygundur düşük maliyetli entegre lab-on-a-chip cihazlar etkinleştirebilirsiniz.

Dört mikroakışkan kanal üzerinden dağıtılmış dört sensör oluşan mikroakışkan KODU cihazı Şekil 1b &#39;de gösterilmiştir. (1) birden çok hücre paralel ve (2) hücre elektrotları yakın kalır hassasiyetini arttırarak elektrotlar üzerinden geçemez, böylece bu sistemde, her bir mikroakışkan kanal enine kesiti, bir hücre boyutuna yakın olacak şekilde tasarlanmıştır . Her sensör benzersiz 7-bit dijital kodu üretmek için tasarlanmıştır. Bundan sonra, cihaz, bir hücre süspansiyon...

Birden mikroakışkan kanallarda parçacıkların algılama ve boyutlandırma multipleks için, kod bölmeli çoklu erişim (CDMA) ile rezistif darbe algılama (RPS) birleştiren entegre bir yüzey elektrot ağı ile mikroakışkan platformu göstermektedir.

Parçacıkların Mekansal Takip için Çoklanmış Elektronik Algılama ile mikroakışkan Platformu

Microfluidic processing of biological samples typically involves differential manipulations of suspended particles under various force fields in order to ...

Bu prosedürün genel amacı, birden fazla mikroakışkan kanaldaki partiküllerin tespitini ve boyutlandırılmasını çoklamak için dirençli darbe algılamayı kod bölmeli çoklu erişim ile birleştiren bir mikroakışkan platformu göstermektir. Mikroakışkan CODES olarak adlandırılan bu teknoloji, kaynakların sınırlı olduğu ortamlarda biyolojik örneklerin hasta başı testleri için oldukça uygun olan, tam entegre ve gerçekten taşınabilir laboratuvar çipli cihazların gerçekleştirilmesine yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, mikroakışkan çip üzerindeki partiküllerin mekânsal ve zamansal manipülasyonunu elektronik olarak takip edebilmesi ve böylece mikroskop gibi harici bir cihaz ihtiyacını ortadan kaldırmasıdır.Teknolojimiz yumuşak litografi ile uyumludur ve parçacıkların, Coulter sayaca benzer şekilde doğrudan elektronik bir okuma sağlamak amacıyla fraksiyone edildiği mikro fotik bir cihaza kolayca entegre edilebilir. Mikroakışkan cihazın yapımına başlamak için dört adet, yedi bitlik altın kod seti oluşturun. Ardından, AutoCAD gibi bir bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı kullanarak altın kodlara dayalı dört benzersiz elektrot düzeni tasarlayın.Son olarak, tasarlanmış elektrot düzen

microfluidic-platform-with-multiplexed-electronic-detection-for

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Bu makalede, hidrodinamik akış dayalı parçacık hapsi mikroakışkan tabanlı bir yöntem mevcut. Biz böylece entegre bir microdevice keyfi parçacıkların hapsi ve mikromanipülasyon sağlayan bir geribildirim kontrol mekanizması kullanılarak bir sıvı durgunluk noktasında kararlı parçacık yakalama göstermektedir.

Tek Parçacıklar için mikroakışkan tabanlı Hidrodinamik Tuzak

Damlacık tabanlı mikroakışkan platformları kHz oranları ucuza pikolitrelik, kendi kendine bölümlere damarları oluşturmak mümkün olduğundan yüksek kapasiteli deney için umut vaat eden adaylardır. Hızlı, hassas ve yüksek çözünürlüklü floresans spektroskopik yöntemleri ile entegrasyon sayesinde, bu sistemler içinde üretilen bilgilerin büyük miktarda verimli, ayıklanır, harnessed ve kullanılan olabilir.

Mikroakışkan damlacık platformları için Floresan algılama yöntemleri

Bu video, manyetik nanoparçacık tabanlı bir immünolojik test için bir mikroakışkan sistemi göstermektedir. Algılama sistemi, kanalları içinde manyetik bir tuzak içeren bir mikroakışkan cihaz kullanır. Primer ve peroksidaz konjuge sekonder antikorlara bağlı antijen kaplı manyetik nanopartiküllerden oluşan önceden oluşturulmuş immünokompleksler kanallara sokulur. İmmünokompleksler, harici bir manyetik alan uygulandıktan sonra gözenekli manyetik tuzakta yakalanır. Peroksidazlar tarafından kataliz...

Mikroakışkan Bir Cihaz Kullanan Manyetik Nanopartikül Bazlı Bir İmmünoassay

Bu yazıda tek bir hücre analizi için bir mikroakışkan çip sunuyoruz. Bu sağlar: hücre içi proteinler, enzimler, kofaktörler, ve floresan deneyleri veya bağışıklık aracılığıyla ikinci haberciler miktar.

Tek Hücrelerinin yönlü Kimyasal Analiz için mikroakışkan Chip

Bu protokol, bir mikroakışkan cihaz kullanarak otomatik küçük hacimli (0,15–1,5 ml) parçacık ayırma işlemleri gerçekleştirmek için bir sistem mimarisini tanımlar ve akustoakışkan cihaz performansını ve çalışmasını optimize etme yöntemlerini tartışır.

Bir mikroakışkan Hassas Küçük hacimli Numune İşleme Platformu ve Akustik mikrocihazda Ayrı Biyolojik Parçacıklar Boyutu Kullanımı

Bir mikrosıvısal Biyoalgılayıcı platform tasarlanmıştır ve çeşitli analitlerin hızlı ve hassas miktar için düşük maliyetli kuru film fotorezist teknolojisi kullanılarak imal edilmiştir. Bu tek kullanımlık sistem-küçük parça-immobilize enzim bağlı deneyleri elektrokimyasal göstergesi için stop-akış tekniği yoluyla sağlar.

Kuru zar elektrokimyasal mikrosıvısal Biyoalgılayıcı fotorezist tabanlı Platform: Cihaz imalat, On-chip tahlil hazırlama ve sistemin çalışması

Geçerli Zika, chikungunya ve dang virüs karmaşık numune hazırlama ve pahalı araçları gerektirir ve düşük kaynak ortamlarda kullanmak zor tespit etmek için teşhis multiplexed. Algılamak ve yüksek duyarlılık ve özgüllük ile bu virüs ayırt etmek için hedef özgü strand displaceable probları ile izotermal amplifikasyon kullanan bir tanı gösteriyoruz.

Çoğaltılmış izotermal amplifikasyon Zika, Chikungunya ve dang 1 tespit etmek için teşhis platformu dayalı

Elektrowetting tabanlı dijital mikroakışkan, manipülasyonunu kolaylaştırmak için mikrolitre hacimli damlacıkların görünür temas açısında voltaj güdümlü bir değişiklik kullanan bir tekniktir. Bunu fonksiyonel manyetik boncuklarla birleştirmek, enzime bağlı İmmünosorbent Test (ELISA) kullanılarak numune hazırlama ve patojenlerin tanımlanması için birden fazla laboratuvar ünitesi operasyonunun entegrasyonunu sağlar.

Otomatik Enzimbağlantılı İmmünosorbent Assay için Elektrowetting tabanlı Dijital Mikroakışkanplatformu

Bakteri ve kolloidler gibi bir sıvıda asılı mikro boyutlu nesneleri polidimetilsiloksisan substratında öngörülen dizilere desenleştirmek için mikroakışkan bir platformda kapilarite destekli montaj kullanan bir teknoloji sunuyoruz.

Sıralı Capillarity destekli Montaj yoluyla Mikroorganizmaların ve Mikropartiküllerin Deseni

Bu makale, hücre dışı vezikül alt kümelerinin karakterizasyonu için artan verime sahip yeni nesil multiparametrik analitik platformlar önermektedir. Yöntem, bir mikroarray biyoçipinde sıkışmış veziküler hedefleri nitelemek için Raman spektroskopisi ile birleştiğinde, atomik kuvvet mikroskobu ile metrolojik ve morfomekanik analizlerle çoklanmış biyosensing yöntemlerinin bir kombinasyonuna dayanmaktadır.

Hücre Dışı Vezikül Alt Kümelerinin Analizi için Çok Katlı Yüzey Plazmon Rezonans Görüntüleme Çipi Üzerinde Multimodal Analitik Platform

Protokol, bireysel insan periferik kan mononükleer hücrelerinin sitokin sekresyon dinamiklerini kantitatif olarak ölçmek için gelişmiş bir mikroakışkan platformu tanımlar. Platform, örnek olarak lipopolisakkarit ile uyarılan her bir hücre için paralel olarak üç adede kadar sitokini (IL-6, TNFa ve IL-1β) ölçer.

Bireysel Çok Fonksiyonlu Hücrelerin Eşzamanlı ve Ardışık Sitokin Sekresyonunu Çözmek için Mikroakışkan Yaklaşım 

Öğrenin, mikroakışkan CODES platformu ile parçacıkların çoklanmış elektronik algılanması ve boyutlandırılması yöntemini. Bu teknoloji, kaynak sınırlı ortamlarda nokta bakım testleri için harici cihaz gereksinimini ortadan kaldırır.

Parçacıkların Mekansal Takip için Çoklanmış Elektronik Algılama ile mikroakışkan Platformu

Daha fazla video keşfet