Name: Yan yana İyon Değişimi Membranlar arasında İyon Konsantrasyon Polarizasyon birleştirme Polarizasyon Bölgesi İlerlemesinin yasakla (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-23T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 6 s
Description: Keşfedin, iyon değişim membranları arasında iyon konsantrasyon polarizasyonu bölgesini sınırlayarak biyoajanları ön konsantre etme yöntemini. Bu teknik, düşük yoğunluklu biyomoleküllerin algılanmasını iyileştirir.

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

Bu çalışma, Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nün iç fonu (2E26180) ve Kore Ulusal Araştırma Vakfı (NRF-2015M3A9E202888) tarafından finanse edilen Yeni Nesil Biyomedikal Cihaz Platformu programı tarafından desteklenmiştir.

Katyon Değişimi 1. Fabrikasyon mikroakışkan Chips Membran entegre <ol><li> Silikon ustaların hazırlanması <ol><li> Tasarım silikon ustaların iki çeşit: bir katyon değiştirme reçinesi ve polidimetilsiloksan (PDMS) bir mikrokanalı oluşturmak için diğer model için. NOT: ayrıntılı geometrisi adımları 1.3.1 ve 1.4.1 bir şekilde tarif edilecektir. </li><li> Geleneksel fotolitografi veya 27 gravür derin reaktif iyon birini kullanarak silisyum ustaları Üretiyor. </li><li> 30 dakika boyunca bir vakum kavanoz trichlorosilane (~ 30 ul) ile micropatterned silikon ustaları Silanize. UYARI: Trichlorosilane yanıcı ve akut toksisite (inhalasyon, ağızdan yutma) sahip bir piroforik sıvıdır. </li></ol></li><li> PDMS kalıpların hazırlanması <ol><li> 10 bir sertleştirici madde ile birlikte bir silikon elastomer başlangıç ​​karışımı: 1 oranında ve vulkanize edilmemiş PDMS ile fincan yeri(30-40 mL silikon 4-in gofret mikro çoğaltılması için), 30 dakika için bir vakum kavanoz kabarcıklarını çıkarmak için. NOT: silikon ham vinil grupları ve bir platinyum bazlı katalizör ile sona eren siloksan oligomer içerir. Sertleştirme ajanı üç silikon-hidrür bağları 28 olan oligomer çapraz bağlantı içerir. </li><li> Silikon ustaları vulkanize edilmemiş PDMS dökün bir üfleyici ile kabarcıklarını çıkarmak ve bir konveksiyon fırınında, 2 saat boyunca 80 ° C&#39;de PDMS tedavi. </li><li> Bıçakla PDMS şekil düzgün silikon ustaları tedavi PDMS ayırın ve (Şekil 2A-B&#39;de görüldüğü gibi, kare şekiller IV). </li></ol></li><li> Katyon değişim membranları desenlendirme <ol><li> iki paralel Mikrokanallarda dik PDMS kalıp yarısı kesilmiş ve bir 2.0 mm biyopsi yumruk ile PDMS kanalları ucunda delikler. NOT: katyon seçici membran desenlendirme için PDMS kalıp iki par vardırallel mikrokanallar (genişlik: 100 mikron; height: 50 mikron; kanallar arası mesafe: 100 mikron; Şekil 1a). kalıbın orijinal şekil kesme hattı boyunca dilimlenmiş kalıp yansıtma hayal edilebilir. L şeklindeki mikrokanallar örtüşen olmadan iki delik delme için tavsiye edilir. </li><li> Bir cam slayt ve bant ile PDMS kalıp ve bir körük temizleyin ve aralarında geri dönüşümlü eki oluşturmak için cam slayt üzerine kalıp koydu. </li><li> Microflow model verme tekniği 29 göre, basamak dilimlenmiş kanalın açık ucunda bir katyon değiştirme reçinesinin 1.3.1 salma ~ 10 uL (Şekil 1b). Delikli delikleri şırınga başını yerleştirin ve pistonu (Şekil 1b siyah oklar) çekin; hafif bir negatif basınç katyon değişim reçinesi çeker ve reçine iki kanalı dolduracaktır. NOT: Mikrokanallı yüksekliği daha fazla 15 olması tavsiye edilir81 m, reçinenin viskozitesi yüksek kanallarını doldurmak için yüksek basınç gerektirir. Öte yandan, desenli iyon seçici membran daha kalın 1 um hale gelmesi nedeniyle, boy, 100 um&#39;den daha fazla olmayan daha iyi olduğu; Böyle kalın bir zar membran ve PDMS kanal 13 arasında bir boşluk yaratabilir. </li><li> desenli reçine dokunmadan PDMS kalıp ayırın ve reçine içinde çözücünün buharlaştırılması için 5 dakika boyunca 95 ° C &#39;de ısıtma cam slayt yerleştirin. NOT: Desenli zarının kalınlığı &lt;1 mikron genellikle daha azdır. Kalıp hafifçe açık uçlu tarafı için kalıp hinging ile müstakil (noktalı çizgi ve şekil 1b ok gibi). Bu reçine doldurduktan sonra kalıba az 1 dakika ayırmak en iyisidir. Kalıp bir kaç dakika sonra ayrılmış ise, kalın zarlar elde edilebilir, ancak bunlar kılcal etki içbükey bir şekle sahip olacaktır. </li><li> Gereksiz soyunbir jiletle desenli membran kısmı, iki ayrılmış hattı-desen (Şekil 1c) adrestir. Not: Burada kullanılan katyon değişimli malzeme kuvvetli cama bağlı değildir desen anlamına grupları perfluorinatlı sahiptir. Bu nedenle, basit bileme yöntemi kolayca membranın gereksiz kısmını kaldırabilirsiniz. </li></ol></li><li> Mikrokanallı ve membran desenli substrat Entegrasyonu <ol><li> mikro uçlarında iki delik ve membran desen adım 1.3 imal membran desenli alt tabaka PDMS kanalı bağlandıktan sonra yer alacak bir iki delikler. Not: PDMS mikro bir kanal vardır (: 50-100 mikron; height: genişlik 10 mm), ancak komşu kanal (Şekil 1d) uçlarına bağlanır. </li><li> W 100 ve 50 mTor 40 s için hemen oksijen plazma tedavi sonrası membran desenli alt tabaka PDMS mikrokanalı Bond. NOT: Mikrokanallı ortasında dik desenli membran yerleştirin. </li></ol></li></ol> 2. ICP Önderiştirme <ol><li> Deney hazırlığı <ol><li> 1-100 mM KCI, 1 mM NaCI içeren, çeşitli test solüsyonları hazırlayın (pH 7), 1 mM NaCI ve 0.2 mM HCI (pH ~ 3.7), 1 mM NaCI ve 0.2 mM NaOH (pH karışımının karışımı, ~ 10.3), ve 1 x fosfat tamponlu tuzlu su. </li><li> test çözeltileri için negatif yüklü floresan boya (~ 1.55 uM) ekleyin. NOT: Bu yüklü boyaları bir elektrik akımı 30, 31 katkı böylece ilave boya konsantrasyonu tuzu iyonları (&lt;10 uM) çok daha düşük olması gerekir. </li><li> Kanalın bir rezervuar örnek çözümü yükleyin ve çözümü ile kanal doldurmak için diğer rezervuar negatif basınç uygulayın. r tarafından hidrodinamik iki rezervuar bağlayınbüyük damlacık eleasing kanalı (Şekil 2a) boyunca basınç farkı ortadan kaldırmak için. </li><li> rezervuar ICP etkisi telafi için bir şırınga ya da bir pipet kullanılarak tampon çözeltileri (1 M KCI ve 1 M NaCI) ile katyon değiştirme modelleri bağlı iki rezervuar, doldurun. </li><li> İki desenli membranların (sağda solda rezervuar ve katot üzerinde anot) karşısında, rezervuarlar de tellerini yerleştirin ve kaynak ölçüm ünitesi (Şekil 2a) ile bağlayın. </li></ol></li><li> ICP olgusu ve ICP önderiştirme görselleştirme <ol><li> bir ters Epifloresans mikroskop ICP cihazı yükleyin. bir gerilim (0,5100 V) uygulayın ve bir kaynak ölçüm birimi ile cari tepkisini ölçmek. </li><li> Bir şarj çiftli aygıt kamera ile floresan görüntüler yakalayın ve görüntüleme yazılımını 32 kullanılarak floresan yoğunluğu analiz. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Probstein, R. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aProbstein%2C+RF+%22Physicochemical+Hydrodynamics%3A+An+Introduction%22">Physicochemical Hydrodynamics: An Introduction</a>. , Wiley-Interscience. New York. (2003).</li>
<li>Strathmann, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aStrathmann%2C+H+%22Ion-Exchange+Membrane+Separation+Processes%22">Ion-Exchange Membrane Separation Processes</a>. , Elsevier. Amsterdam. (2004).</li>
<li>Dydek, E. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overlimiting+Current+in+a+Microchannel%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Overlimiting Current in a Microchannel.</a> Phys. Rev. Lett. 107 (11), 118301(2011).</li>
<li>Kwak, R., Pham, V. S., Lim, K. M., Han, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shear+flow+of+an+electrically+charged+fluid+by+ion+concentration+polarization%3A+scaling+laws+for+electroconvective+vortices%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Shear flow of an electrically charged fluid by ion concentration polarization: scaling laws for electroconvective vortices.</a> Phys. Rev. Lett. 110 (11), 114501(2013).</li>
<li>Rubinstein, I., Zaltzman, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electro-osmotically+induced+convection+at+a+permselective+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Electro-osmotically induced convection at a permselective membrane.</a> Phys. Rev. E. 62 (2), 2238-2251 (2000).</li>
<li>Kwak, R., Kim, S., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous-flow+biomolecule+and+cell+concentrator+by+ion+concentration+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Continuous-flow biomolecule and cell concentrator by ion concentration polarization.</a> Anal. Chem. 83 (19), 7348-7355 (2011).</li>
<li>Jeon, H., Lee, H., Kang, K. H., Lim, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ion+concentration+polarization-based+continuous+separation+device+using+electrical+repulsion+in+the+depletion+region%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.Rep%22%5BJournal%5D)">Ion concentration polarization-based continuous separation device using electrical repulsion in the depletion region.</a> Sci.Rep. 3, 3483(2013).</li>
<li>Kim, S. J., Ko, S. H., Kang, K. H., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+seawater+desalination+by+ion+concentration+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Direct seawater desalination by ion concentration polarization.</a> Nat. Nanotechnol. 5 (4), 297-301 (2010).</li>
<li>MacDonald, B. D., Gong, M. M., Zhang, P., Sinton, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Out-of-plane+ion+concentration+polarizationfor+scalable+water+desalination%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Out-of-plane ion concentration polarizationfor scalable water desalination.</a> Lab Chip. 14 (4), 681-685 (2014).</li>
<li>Schoch, R. B., Han, J. Y., Renaud, P. <a target="_blank" href="https://infoscience.epfl.ch/record/112120/files/Schoch_RMP_2008_review.pdf">Transport phenomena in nanofluidics.</a> Rev.Mod. Phys. 80 (3), 839-883 (2008).</li>
<li>Kim, S. J., Song, Y. A., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanofluidic+concentration+devices+for+biomolecules+utilizing+ion+concentration+polarization%3A+theory%2C+fabrication%2C+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Nanofluidic concentration devices for biomolecules utilizing ion concentration polarization: theory, fabrication, and applications.</a> Chem. Soc. Rev. 39 (3), 912-922 (2010).</li>
<li>Mai, J. Y., Miller, H., Hatch, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+mapping+of+concentration+polarization+Induced+pH+changes+at+nanoconstrictions%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal mapping of concentration polarization Induced pH changes at nanoconstrictions.</a> ACS Nano. 6 (11), 10206-10215 (2012).</li>
<li>Kim, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tunable+ionic+transport+for+a+triangular+nanochannel+in+a+polymeric+nanofludic+system%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Tunable ionic transport for a triangular nanochannel in a polymeric nanofludic system.</a> ACS Nano. 7 (1), 740-747 (2013).</li>
<li>Mangano Syed, A., Mao, L., Han J, P., Song, Y. -A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creating+sub-50+nm+nanofluidic+junctions+in+a+PDMS+microchip+via+self-assembly+process+of+colloidal+silica+beads+for+electrokinetic+concentration+of+biomolecules%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Creating sub-50 nm nanofluidic junctions in a PDMS microchip via self-assembly process of colloidal silica beads for electrokinetic concentration of biomolecules.</a> Lab Chip. 14, 4455-4460 (2014).</li>
<li>Wang, Y. C., Stevens, A. L., Han, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Million-fold+preconcentration+of+proteins+and+peptides+by+nanofluidic+filter%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Million-fold preconcentration of proteins and peptides by nanofluidic filter.</a> Anal. Chem. 77 (14), 4293-4299 (2005).</li>
<li>Lee, J. H., Cosgrove, B. D., Lauffenburger, D. A., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfludic+concentration-enhanced+cellular+kinase+activity+assay%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Microfludic concentration-enhanced cellular kinase activity assay.</a> J. Am. Chem. Soc. 131 (30), 10340-10341 (2009).</li>
<li>Cheow, L. F., Han, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+signal+enhancement+for+sensitive+aptamer+affinity+probe+electrophoresis+assay+using+electrokinetic+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Continuous signal enhancement for sensitive aptamer affinity probe electrophoresis assay using electrokinetic concentration.</a> Anal. Chem. 83 (18), 7086-7093 (2011).</li>
<li>Ko, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanofluidic+preconcentration+device+in+a+straight+microchannel+using+ion+concentration+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Nanofluidic preconcentration device in a straight microchannel using ion concentration polarization.</a> Lab Chip. 12 (21), 4472-4482 (2012).</li>
<li>Gong, M. M., Nosrati, R., Gabriel, M. C. S., Zini, M., Sinton, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+DNA+analysis+with+paper-based+ion+concentration+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Direct DNA analysis with paper-based ion concentration polarization.</a> J. Am. Chem. Soc. 137 (43), 13913-13919 (2015).</li>
<li>Hong, S., Kwak, R., Kim, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paper-based+flow+fractionation+system+applicable+to+preconcentration+and+field-flow+separation%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Paper-based flow fractionation system applicable to preconcentration and field-flow separation.</a> Anal. Chem. 88 (3), 1682-1687 (2016).</li>
<li>Han, S. I., Hwang, K. S., Kwak, R., Lee, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+paper-based+biomolecule+preconcentrator+based+on+ion+concentration+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Microfluidic paper-based biomolecule preconcentrator based on ion concentration polarization.</a> Lab Chip. 16, 2219-2227 (2016).</li>
<li>Zangle, T. A., Mani, A., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theory+and+experiments+of+concentration+polarization+and+ion+focusing+at+microchannel+and+nanochannel+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Theory and experiments of concentration polarization and ion focusing at microchannel and nanochannel interfaces.</a> Chem. Soc. Rev. 39 (3), 1014-1035 (2010).</li>
<li>Mani, A., Bazant, M. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deionization+shocks+in+microstructures%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Deionization shocks in microstructures.</a> Phys. Rev. E. 84, 061504(2011).</li>
<li>Slouka, Z., Senapati, S., Chang, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+systems+with+ion-selective+membranes%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Microfluidic systems with ion-selective membranes.</a> Annu. Rev.Anal. Chem. 7, 317-335 (2014).</li>
<li>Kirby, B. J., Hasselbrink, E. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zeta+potential+of+microfluidic+substrates%3A+1.+Theory%2C+experimental+techniques%2C+and+effects+on+separations%5BTitle%5D)+AND+%22Electrophoresis%22%5BJournal%5D)">Zeta potential of microfluidic substrates: 1. Theory, experimental techniques, and effects on separations.</a> Electrophoresis. 25 (2), 187-202 (2004).</li>
<li>Kwak, R., Kang, J. Y., Kim, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporally+defining+biomolecule+preconcentration+by+merging+ion+concentration+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporally defining biomolecule preconcentration by merging ion concentration polarization.</a> Anal. Chem. 88 (1), 988-996 (2016).</li>
<li>Duffy, D. C., McDonald, J. C., Schueller, O. J. A., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+prototyping+of+microfluidic+systems+in+poly%28dimethylsiloxane%29%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Rapid prototyping of microfluidic systems in poly(dimethylsiloxane).</a> Anal. Chem. 70 (23), 4974-4984 (1998).</li>
<li>Campbell, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed076p537">Replication and compression of surface structures with polydimethylsiloxane elastomer.</a> J. Chem. Educ. 76 (4), 537-541 (1999).</li>
<li>Lee, J. H., Song, Y. A., Han, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiplexed+proteomic+sample+preconcentration+device+using+surface-patterned+ion-selective+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Multiplexed proteomic sample preconcentration device using surface-patterned ion-selective membrane.</a> Lab Chip. 8 (4), 596-601 (2008).</li>
<li>Kwak, R., Guan, G., Peng, W. K., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0011916412003888">Microscale electrodialysis: concentration profiling and vortex visualization.</a> Desalination. 308, 138-146 (2013).</li>
<li>Chambers, R. D., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+and+quantification+of+isotachophoresis+zones+using+nonfocusing+fluorescent+tracers%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Imaging and quantification of isotachophoresis zones using nonfocusing fluorescent tracers.</a> Anal. Chem. 81, 3022-3028 (2009).</li>
<li>Rasband, W. S. ImageJ. U.S. National Institutes of Health. , Bethesda, Maryland, USA. Available from:
 <a target="_blank" href="http://imagej.nih.gov/ij">http://imagej.nih.gov/ij</a> (2016).</li>
<li>Minerick, A. R., Ostafin, A. E., Chang, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrokinetic+transport+of+red+blood+cells+in+microcapillaries%5BTitle%5D)+AND+%22Electrophoresis%22%5BJournal%5D)">Electrokinetic transport of red blood cells in microcapillaries.</a> Electrophoresis. 23 (14), 2165-2173 (2002).</li>
<li>Phan, D. -T., Shaegh, S. A. M., Yang, C., Nguyen, N. -T. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092540051530304X">Sample concentration in a microfluidic paper-based analytical device using ion concentration polarization.</a> Sens. Actuators B. 222, 735-740 (2016).</li>
<li>Rubinstein, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+observation+of+a+nonequilibrium+electro-osmotic+instability%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Direct observation of a nonequilibrium electro-osmotic instability.</a> Phys. Rev. Lett. 101, 236101(2008).</li>
<li>Ouyang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+platform+for+assessment+of+therapeutic+proteins+using+molecular+charge+modulation+enhanced+electrokinetic+concentration+assays%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Microfluidic platform for assessment of therapeutic proteins using molecular charge modulation enhanced electrokinetic concentration assays.</a> Anal. Chem. 88, 9669-9677 (2016).</li>
<li>Cheow, L. F., Sarkar, A., Kolitz, S., Lauffenburger, D., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detecting+kinase+activities+from+single+cell+lysate+using+concentration-enhanced+mobility+shift+assay%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Detecting kinase activities from single cell lysate using concentration-enhanced mobility shift assay.</a> Anal. Chem. 86, 7455-7462 (2014).</li>
<li>Chen, C. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancing+protease+activity+assay+in+droplet-based+microfluidics+using+a+biomolecule+concentrator%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Enhancing protease activity assay in droplet-based microfluidics using a biomolecule concentrator.</a> J. Am. Chem. Soc. 133, 10368-10371 (2011).</li>
<li>Kwak, R., Pham, V. S., Kim, B., Lan, C., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+salt+removal+by+unipolar+ion+conduction+in+ion+concentration+polarization+desalination%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Enhanced salt removal by unipolar ion conduction in ion concentration polarization desalination.</a> Sci. Rep. 6, 25349(2016).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Bir 10.000 kat elde, imalat protokolü ve uygulanan voltajı (0.5-100 V), iyonik kuvvet (1-100 mM) aralığında bir spatiotemporally tanımlanan ön yoğunlaştıncı performansını ve pH (3,7-10,3) tanımlamışlardır 10 dakika içinde boyalar ve protein zenginleştirme. Bir önceki ICP cihazlar gibi, zenginleştirme performansı yüksek gerilimde daha iyi ve daha düşük iyonik güçte olur. Burada düşünebilirsiniz ek bir parametre iki katyon değişim zarlarının arasındaki mesafedir. Biz arası zar mesafe arttırmak için, elektrik alan zenginle...

İyon konsantrasyon kutuplaşma (ICP) iyonu konsantrasyon gradyanı 1, 2 ek bir potansiyel azalma ile sonuçlanan bir seçici bir zar üzerinde iyon zenginleştirme ve iyon azalması sırasında meydana gelen bir olaydır değinmektedir. Bu konsantrasyon gradyanı, doğrusaldır ve daha yüksek bir gerilim membran iyon konsantrasyonu kadar (Ohmik rejim) olarak uygulanır dik hale gelir, sıfır (sınırlayıcı rejim) yaklaşır. Bu difüzyon ile sınırlı bir durumda da, gradyan (ve karşılık gelen iyon akışı) / ekranı 1 doymuş bilinmektedir. Gerilim (veya akım) daha fazla arttığında bu geleneksel anlayışın ötesinde, bir overlimiting geçerli bölge sınırı 1, 3 yassı tükenme bölgeleri ve çok keskin konsantrasyon geçişlerini ile görülmektedir. Düz bölge çok düşük iyon konsantrasyonuna sahiptir, ancak yüzey iletimi, elektro-osmoti<html> Cı akışı (EOF), ve / veya elektro-ozmotik instabilite iyon akımına tanıtılması ve bir overlimiting akımı 3, 4, 5, yol açar. 6, 7, 8, 9 ve / veya prekonsantratlar filtreleyen bir elektrostatik bariyer, 10, 11 hedef olarak İlginçtir, düz tükenmesi bölge hizmet vermektedir. (Tatmin edici Elektronötralliğin için) yüklü parçacıkların yüzey yükleri taranması için bir iyon miktarı yetersiz olduğundan, parçacıklar, bu azalmanın bölümü içinden geçmek ve bu nedenle sınırda hizaya olamaz. Bu doğrusal olmayan ICP etkisi, membran 10, 11, 12, 13 çeşitli bir genel olgudur&gt; 14 ve geometriler 6, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21; Araştırmacılar filtrasyon 6, 7, 8 çeşitli geliştirmek mümkün olmuştur bu yüzden, 9 ve doğrusal olmayan ICP 10, 11 cihazları Zenginleştirme. Hatta böyle yüksek esneklik ve sağlamlığı ile, hala doğrusal olmayan ICP cihazları için çalışma koşullarını açıklığa kavuşturmak için pratik bir sorundur. ICP doğrusal olmayan rejimi hızlı anoda doğru hareket anyonların yer değiştirmesine neden olan bir katyon değişim zarı yoluyla katyonları kaldırır. OlarakSonuç, düz tükenmesi bölgesi şok yayılma 22 olduğunu hatırlatan, hangi hızla yayılır. Mani ve ark. Bu dinamik deiyonizasyon (veya tükenmesi) 23 şok denir. İyon tükenmesi bölgesinin genişlemesini önlemek, belirli bir algılama pozisyonda hedef prekonsantratı için, örneğin, bölge genişleme 24 karşı EOF veya basınçla çalışan akışı uygulanmak suretiyle, gereklidir. Zangle ve diğ. 22, bir tek-boyutlu bir model ICP yayılma kriterlerini açıklık ve oldukça elektroforetik mobilite 17, iyonik kuvvet 18, bu nedenle pH 25 ve bağlıdır. Bu uygun çalışma koşulları örnek şartlarına göre değiştirilebilir belirtir. Burada, bir spatiotemp içinde hedeflere prekonsantratlar yeni bir ICP platformu için detaylı tasarım ve deneysel protokolleri mevcutoral konum 26&#39;da tanımlandığı gibidir. İyon tükenmesi bölgesinin genişlemesi, bağımsız olarak çalışma süresi, bir atanmış konumunda bir deriştirme fiş bırakarak iyon zenginleştirme bölgesinde uygulanan voltaj, iyonik kuvvet ve pH engellenir. Bu ayrıntılı video protokolü mikroakışkan cihazlara katyon değişim membranları entegre ve geleneksel bir oranla yeni ICP platformu önderiştirme performansını göstermek için basit bir yöntem göstermek için tasarlanmıştır.

<table><tbody><tr><td>Sylgard 184 Silikon Elastomer kiti</td><td>Dow Corning</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Triklorosilan</td><td>Sigma Aldrich</td><td>175552</td><td>Yüksek derecede toksik</td></tr><tr><td>Nafion perflorlu reçine, ağırlıkça %20</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>527122</td><td></td></tr><tr><td>Sodyum klorür</td><td>Sigma Aldrich</td><td>71394</td><td></td></tr><tr><td>Potasyum klorür</td><td>Sigma Aldrich</td><td>60121</td><td></td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488 karboksilik asit, süksinimidil ester</td><td>Invitrogen</td><td>A20000</td><td></td></tr><tr><td>İzotiyosiyanat konjuge albümin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A9771</td><td></td></tr><tr><td>Fosfat tampon salin, 1x</td><td>Wengene</td><td>LB004-02</td><td></td></tr><tr><td>Tween 20</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P1379</td><td></td></tr><tr><td>Epifloresan mikroskobu</td><td>Olympus</td><td>IX-71</td><td></td></tr><tr><td>Şarjlı bağlantılı cihaz kamerası</td><td>Hamamtsu Co.</td><td>ImageEM X2</td><td></td></tr><tr><td>Kaynak ölçüm birimi</td><td>Keithley Instruments</td><td>2635A</td><td></td></tr><tr><td>Covance-MP</td><td>Femto Science</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

yan yana İyon değişimi membranlar arasında İyon konsantrasyon polarizasyon birleştirme polarizasyon bölgesi İlerlemesinin yasakla

Merging Ion Concentration Polarization between Juxtaposed Ion Exchange Membranes to Block the Propagation of the Polarization Zone

iyonu konsantrasyonunun polarizasyon (ICP) olgu düşük bolluk biyolojik örnekler önkonsantreyi en hakim yöntemlerden biridir. ICP yüklü biyomoleküllerin (yani, iyon tükenmesi bölgesi) için bir non-invaziv bölgeyi uyarır ve hedefler bu bölge sınırında zenginlestirilerek edilebilir. ICP ile yüksek zenginleştirme performansları rağmen, non-yayılan iyon tükenmesi bölgelerinin çalışma koşullarını bulmak zordur. Bu dar çalışma penceresi üstesinden gelmek için, biz son zamanlarda spatiotemporally sabit zenginleştirilmesi için yeni bir platform geliştirdi. Sadece iyon tükenmesi kullanan yöntemleri önceki aksine, bu platformu da iyon tükenmesi bölgenin yayılmasını durdurmak için ICP (yani, iyon zenginleştirme) karşıt polaritesi kullanır. tükenmesi bölgesi ile zenginleştirme bölgesini karşı karşıya tarafından, iki bölge birbirine birleştirmek ve durdurun. Bu yazıda, bu spatiotemporally tanımlanan ICP platf inşa etmek için detaylı bir deneysel protokol tariform ve konvansiyonel cihaz olanlar ile karşılaştırarak yeni platformun zenginleştirme dinamiklerini karakterize. Nitel iyonu konsantrasyonu profilleri ve şimdiki zaman tepkiler başarıyla birleştirilmiş ICP ve tek başına ICP arasında farklı dinamiklerini. sadece ~ 5 V zenginleştirme yerini çözebilirsiniz geleneksel birinde aksine, yeni bir platform çalışma koşulları geniş aralıklar içinde belirli bir konuma bir hedef yoğunlaştırılmış fiş üretebilir: voltaj (0,5-100 V), iyonik kuvvet (1-100 mM) ve pH değeri (3,7-10,3).

Bir zar ile tümleşik mikroakışkan ön yoğunlaştıncı şematik üretim adımları, Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. imalat ayrıntılı bir tarif protokolü verilmiştir. Tasarımları ve spatiotemporally tanımlanan ön yoğunlaştıncı 26 cihaz görüntüleri geleneksel bir ön yoğunlaştıncı 11 (Şekil 2) olanlar ile tezat vardır. Spatiotemporally tanımlanan ön yoğunlaştıncı ICP fenomen akım-gerilim-zaman yanıtları ve floresan yo...

ne olursa olsun çalışma koşulları, ICP bölgenin ilerlemesini durdurabilir yeni bir iyon konsantrasyon kutuplaşma (ICP) platformu için protokol açıklanmıştır. Platformun bu sağlıyor ICP olgusunun iki polarizasyona olan iyon tükenmesi ve zenginleştirme, birleştirme kullanılması yatmaktadır.

Yan yana İyon Değişimi Membranlar arasında İyon Konsantrasyon Polarizasyon birleştirme Polarizasyon Bölgesi İlerlemesinin yasakla

The ion concentration polarization (ICP) phenomenon is one of the most prevailing methods to preconcentrate low-abundance biological samples. The ICP ...

Bu deneyin genel amacı, iyon konsantrasyon polarizasyonu bölgesini iki özdeş iyon değişim membranı arasına hapsederek biyolojik ajanların ön konsantrasyonunu sağlamaktır. Bu yöntem, biyomolekül konsantrasyonu sensörün saptama sınırının altında olduğunda, düşük bolluktaki biyomoleküllerin nasıl tespit edileceği gibi alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, çalışma koşullarından bağımsız olarak, çok spesifik bir çarpışma noktasında ICP bölgesi ve ön konsantre edilmiş biyolojik ajan oluşturabilmemizdir.Bu prosedüre başlamak için, polidimetilsiloksan mikrokanal ve katyon seçici membran kalıpları için silikon masterlar üretmek amacıyla konvansiyonel fotolitografi veya derin reaktif iyon aşındırma yöntemini kullanın. Silikon masterları, yaklaşık 30 µL triklorosilan içeren bir vakum desikatörüne yerleştirin. Desikatörü kapatın ve silikon masterları 30 dakika boyunca silanize edin.Ardından, kürlenmemiş PDMS elde etmek için bir silikon elastomer bazını ve bir kürleme ajanını ağırlıkça 10'a bir oranında karıştırın. Karışımı vakum altında 30 dakika boyunca gazdan arındırın. Daha sonra, gazdan arındırılmış kürlenmemiş PDMS'i silikon masterların ü

merging-ion-concentration-polarization-between-juxtaposed-ion

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Düzlemsel çift katlı lipit katmanını da adlandırılan yapay çift katlı lipit katmanını, çalışma izin iyon iletken, iyi tanımlanmış bir ortamda kanal. Burada, bilayeri odası hazırlamak için gerekli bireysel adımlar, elektrotlar ve nasıl bilayeri tek kanal ölçümleri için uygun olup olmadığını test etmek için ortaya koymaktadır.

Elektrofizyoloji Deneyler Yapay Bilayers hazırlanması

Isotachophoresis (ITP) toksini tanıma ve numune hazırlama kadar uygulamaları ile sağlam bir elektrokinetik ayırma ve zenginleştirme tekniktir. Ayırma ve küçük moleküller ve hücre kültürü lizatı nükleik asitlerin saflaştırılması tespiti: Biz ITP fiziksel prensipleri ve iki özel örnek uygulamalar için bu tekniği uygulayarak metodolojisi gözden geçirin.

İyonların ayrılması ve Nükleik Asit Saflaştırılması için on-chip Isotachophoresis

Bu el yazması proton taşıma sistemlerinin etkinliğini ölçmek için proton-seçici elektrot ve yöntemleri sıkma yama uygulamaları açıklar. Bu yöntemleri teknikleri proton taşıma etkinlik, ılımlı duyarlılık, zaman çözünürlüğü ve yetersiz hücre içi ortam denetimi gibi çalışma için yaygın olarak kullanılan bazı sınırlamalarının üstesinden gelir.

Elektrofizyoloji ölçüm uygulanması elektro-tarafsız taşıyıcılar etkinlik çalışması için

İyon taşıma yolları düzeltme tek yönlü electrohydrodynamic iyon sürükledi akışları oluşturmak için etkili bir yöntemdir. Bir iyon değiştirme membran bir akışı kanal olarak ayarlayarak, elektriksel olarak polarize bir koşulu oluşturulur ve bir elektrik alanı dışarıdan uygulandığında yönlendirilmesi için sıvı akışı neden olur.

Üretimi ve Electrohydrodynamic kontrolünü akar sulu elektrolit çözümlerinde

Sunulan mikroveziküller ve ekzozomların etkili zenginleşmesi ve izolasyonu için kağıt tabanlı bir cihaz imal etmek için bir protokoldür.

Mikrovezikül ve Ekzozomların Kağıt Bazlı Preconcentration ve İzolasyonları

Elektrik üretimi için katyon-değişim membranı (CEM) ve anion-exchange membran (AEM) kullanarak ters elektrodiyaliz cihazının imalatını gösteriyoruz.

Ters Elektrodiyaliz Cihazının İmalatı için İyon Değişimi Membranları

Gramicidin A-doped damlacık arayüz çift katmanlarını bir yere toplamak, elektriksel olarak uyarmak ve analiz etmek için deneysel bir protokol sunulur. Lipid-protein yapı-fonksiyon ilişkileri, membran alanı, iyonik akı ve tek kanal iletkenliğindeki değişiklikler ölçülerek ve bu yanıtların, elektriksel sinapslardan ilham alan bir membran modelinde iyonik iletkenlikteki plastisite benzeri değişikliklerle ilişkilendirilmesiyle nicelendirilir.

Damlacık Arayüz Bilayerları Kullanarak Lipid-Protein Zar Yapı-Fonksiyon Karakterizasyonu

Bu protokol, sürdürülebilir metal-organik çerçeve/polimer karışık matriks zarlarının üretimi için tekrarlanabilir bir metodolojiyi ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi kullanılarak değişken sıcaklık ve nem altında düzlem içi proton iletkenliğinin doğru ölçülmesini açıklar; bu yöntem proton değişim membran yakıt hücreleri (PEMFC) için faydalı olabilir.

Elektrokimyasal empedans spektroskopisiyle MOF tabanlı karışık matriks zarlarında proton iletkenliğinin ölçülmesi

Laboratuarda üretilen Floresan nanopartiküller fizyolojik homeostazı sırasında sinyalizasyon ve interstisyel sıvı sırasında hücre gibi biyolojik sistemler görüntüleme iyon konsantrasyonları ve iyon akıları için kullanılır.

Biyolojik Sistemleri İyon Konsantrasyon Ölçümü için Floresan Nanopartiküller

Basınç koşulları fizyolojik ve patolojik kalp kapakçığı dokusu tabi yapabilen bir siklik basınç biyoreaktör dizayn edilmiştir. LabVIEW programı, kullanıcıların basınç büyüklüğü, genlik ve frekans kontrol etmenizi sağlar. Bu cihaz, kalp kapakçığı dokusu veya izole hücrelerin mechanobiology incelemek için kullanılabilir.

Devirli Basınç Biyoreaktör Tasarım Ex vivo</emAort Kalp Vanalar> Eğitim

Keşfedin, iyon değişim membranları arasında iyon konsantrasyon polarizasyonu bölgesini sınırlayarak biyoajanları ön konsantre etme yöntemini. Bu teknik, düşük yoğunluklu biyomoleküllerin algılanmasını iyileştirir.

Yan yana İyon Değişimi Membranlar arasında İyon Konsantrasyon Polarizasyon birleştirme Polarizasyon Bölgesi İlerlemesinin yasakla (Video) | JoVE Journal

Yan yana İyon Değişimi Membranlar arasında İyon Konsantrasyon Polarizasyon birleştirme Polarizasyon Bölgesi İlerlemesinin yasakla

Daha fazla video keşfet