12 Nisan 2018
Bir mikrosıvısal sahip kanalı deforme yanağında akış denetimi, parçacık işleme, kanal boyut özelleştirme ve diğer kurulmaksızın kullanımda iken sunuyor. Biz onların şekil değiştirmek izin veren bir dizi Pins yapılan yanağında ile bir mikrosıvısal kanal imalatı için bir yöntem açıklanmaktadır.
Bu prosedürün genel amacı, bir dizi pimden yapılmış yan duvarlara sahip yeniden yapılandırılabilir bir mikroakışkan cihaz üretmektir. Bu mikroakışkan cihazın ana avantajı, kanal tasarım aşamasında bilinmeyen, akışı zor nesne ve durumla başa çıkma yeteneğidir. Genel olarak, bu yönteme yeni olan kişi, küçük pimleri köpek kemiği şekillerine kazımak için mücadele edecektir.
Bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi kritik öneme sahiptir, çünkü birçok mikroakışkan parçanın montajı ve bunların tabana monte edilmesi sadece yazılı protokolden öğrenilmesi zordur. Bu fotoğraf, yeniden yapılandırılabilir bir kanala sahip tamamlanmış mikroakışkan cihaza aittir. Burada, yeniden yapılandırılabilir kısım görüntünün üst kısmındadır.
Parçalanmış bir görünüm şeması, bazı temel bileşenlerini ortaya çıkarır. Özellikle, mikro kanala ve onu yeniden yapılandırmak için kullanılan pimlere dikkat edin. İlk adım olarak, pimleri aşındırın.
Yağdan arındırılmış, 0,3 milimetre kalınlığında, L şeklinde, farklı uzunluklarda paslanmaz çelik pimlerle başlayın. Dört mililitre% 10 nitrik asit hazırlayın ve pimleri içine daldırın. Ardından, kabı 30 dakika boyunca 65 derecelik bir fırına koyun.
Pimleri aldıktan sonra, cımbızla tek tek deiyonize su dolu bir kaba aktarın. Sonra, onları beş dakika boyunca suda sonikleştirin. Bittiğinde, bir kağıt havluyla kurulayın.
0,5 mililitre kalıp ayırıcı hazırlayın ve pimleri içine daldırın. İki saat sonra, pimleri deiyonize suya yerleştirin ve beş dakika boyunca sonikleştirin. Devam etmek bir aşındırma kabı gerektirir.
Aşındırma kabı cam ve silikon yapıştırıcıdan yapılmıştır. Aşındırma işlemine, tabak üzerindeki pim uçları için silikon yapıştırıcı dağıtarak başlayın. Pimleri, düz uçlarındaki uçlar yapıştırıcıya daldırılacak şekilde yerleştirin.
Bu, tüm pimler yerine oturduktan ve bir sonraki adıma hazır olduktan sonraki çanaktır. Aşındırma kabını 38 santigrat dereceye kadar ısıtılmış nemlendirilmiş bir fermentöre aktarın ve yapıştırıcının sertleşmesi için gece boyunca bekleyin. Hazır olduğunda, aşındırma kabını pimlerle 65 derecelik bir ocak gözüne yerleştirin.
Pimlerin açıkta kalan bölgesine 0,8 mililitre aşındırma asidi dökün. 10 dakika sonra, asidi bir mikropipetleyici kullanarak bir behere aktarın. Ardından, aşındırma adımını tekrarlamak için tabağa daha fazla aşındırma asidi ekleyin.
Aşındırma işleminden sonra, kazınmış bölgenin genişliğinin yaklaşık 0,2 milimetre olduğunu kontrol edin. Eğer öyleyse, kalan asidi nötralize etmek için aşındırma kabına beş mililitre sodyum bikarbonat solüsyonu mikropipetleyin. Ardından, uzunlamasına çekerek pimleri çıkarmak için bir cımbız kullanın.
Fabrikasyon bir kalıpla başlayın. Bu şemada olduğu gibi, kalıp, sabit bir yan duvarı ve pimler için boşluğu olan bir cihaz içindir. Litografi kullanarak kalıbı bir cam slayt üzerinde oluşturun.
Hazırlanan slaydı plastik bir kabın dibine yerleştirin. Şimdi, PDMS'nin prepolimerini kalıbın üzerine üç milimetre kalınlığa kadar dökün. Çanağı 10 dakika boyunca vakumlu bir kurutucuya yerleştirin.
Bundan sonra, bir saat boyunca 65 santigrat derecede bir fırına koyun. Sonuç, kısmen kürlenmiş bir levhadır. Sonraki adımlar için levhayı kalıptan çıkarmak için bir neşter kullanın.
Levhayı tamamen kürlenmesi için bir saat boyunca 120 santigrat derecede bir fırına koyun. Şimdi, tamamen kürlenmiş levha ile çalışın. Kılavuz desen boyunca düzensiz kenarlara sahip olacaktır.
Düzensiz kenarları hassas ve temiz bir şekilde kesmek için bir neşter kullanın. En iyi cihazı oluşturmak için pim yerleştirme yuvalarının yüzeyine özellikle dikkat edin. Biyopsi zımbaları kullanarak ana odanın giriş/çıkışı ve başka yerlerde delikli delikler açın.
Şimdi, bir mikro kanal düzeneği üretin. Bir temizleme solüsyonunu 60 santigrat dereceye ısıtın ve dört numaralı bir kapak camı elde edin. Kapak camı 10 milimetreye 20 milimetre ölçülerindedir.
Kapak camını 10 dakika boyunca solüsyona batırın. Durulanmış ve kurutulmuş kapak camını ve PDMS levhasını bir püskürtme kaplayıcının alt elektroduna yerleştirin. 30 saniye boyunca hava vakum plazması oluşturun.
Alınan öğeyi, kenarlar hizalanacak ve kanal özellikleri kapak camından görünecek şekilde yapıştırın. Yapıştırılmış katmanları sterilize etmek için laminer bir başlığa almak için steril bir kap kullanın. İşiniz bittiğinde, pimleri yuvaya yerleştirin.
Bitişik pimler farklı uzunluklarda olmalıdır. Pimler, mikro bölmenin diğer yan duvarını oluşturur. Laminer başlıkta çalışmaya devam edin.
Sonraki adımlar için, cihaz için hazır bir taban bulundurun. Beyaz vazelin ve politetrafloroetilen tozu karışımını homojenize ederek boşluk dolgusu hazırlayın. Homojenize karışımı bir dağıtıcı şırıngaya dökün ve bir piston yerleştirin.
Şırınga ucunu doldurmak için pistonu itin. Ardından bir iğne takın ve iğne dolana kadar pistonu itin. Benzer şekilde silikon yapıştırıcı ile ikinci bir şırınga hazırlayın ve her birini pnömatik bir dağıtıcıya bağlayın.
Şimdi, silikon yapıştırıcıyı tabana dağıtın. Ceplerden birinin yanına koyun. Ardından, cebinize dört numara bir kapak camı yerleştirin ve yapıştırmak için sıkıca bastırın.
Ardından, yaklaşık bir milimetre derinliğinde segmentler çizerek tabanın iki dış yuvası boyunca silikon yapıştırıcı dağıtın. Ortadaki başka bir yuva boyunca, boşluk dolgusunu bir milimetre derinliğinde bir segmentte dağıtın. Diğer cebin kenarına daha fazla yapıştırıcı sürün.
Cebe bir mikro kanal düzeneği yerleştirin ve sıkıca bastırın. Bir kez daha, tabanın ortasındaki yuvaya boşluk dolgusu koyun. Bunu, bitişik yuvalara yapıştırıcı sürerek takip edin.
Cihazı steril başlıkta bir gün bekletin. Sertleştikten sonra, laminer başlıkta, elastomerik bariyerden serbest bırakmak için her bir pimi bitişik pimler boyunca bir milimetreye kadar hareket ettirin. Yeşil floresan boyayı iyonize suda seyrelterek sızıntı için bir floresan testi ayarlayın.
Ardından, baştan sona tutarlı bir genişliğe sahip olmak için mikro kanalı açın. Boyayı mikrokanalın bir uç portuna aktarmak için bir mikropipet kullanın ve solüsyonla doldurun. Büyük bir plastik tabağa, deiyonize su ile ıslatılmış iki parça emici kağıdı ve cihazı içine yerleştirin.
Çanağı 37 santigrat derecede en az 24 saat% 5 karbondioksit içinde inkübe edin. Alınan cihazı ters çevrilmiş bir floresan mikroskobu ile görüntüleyin ve görüntüleri kaydedin. Pimlerin etrafında sızıntı olmadığını doğrulamak için bunları kullanın.
Bu görüntüler sızıntı yapan ve sızıntı yapmayan bir örneğe aittir. Başka bir test, hücrelerin tohumlanmasını içerir. Yan duvar boyunca mümkün olduğunca düz olacak şekilde 400 mikron genişliğinde düz bir kanal oluşturmak için mikro kanalı açın.
Kanalı doldurmak için bir uç bağlantı noktasına hücre süspansiyonu ekleyin. Hücre kültürünü başlatmak için bölgenin yan duvarını tanımlayan pimleri bulun ve bölgedeki hücreleri çevrelemek için bunları kapatın. Bölgenin yakınından başlayarak, kanaldaki hücreleri dışarı atmak için tüm pimleri kapatın.
Uç portlardan süspansiyonu aspire ettikten sonra, orta ekleyin. Cihazı ıslak emici kağıt içeren plastik bir kaba koyun. En az 24 saat kuluçkaya yatırın.
Hücrelerin kapalı alanda yaklaşık 10 hücre olup olmadığına bakın. Ardından, kültür alanını genişletmek için bir pimi yavaşça geri çekin. Bu görüntüler, yeniden yapılandırılabilir bir mikro kanalda büyütülen COS-7 hücrelerine aittir.
Dokuz gün boyunca, mikrokanal kültür alanı genişletildi. Toplanan veriler, hücre sayısının ve yoğunluğun zamanın fonksiyonları olarak bir grafiğine izin verir. Mavi noktalar ve eğri uyumu hücre sayımı içindir.
Kırmızı semboller ve uyumlar yoğunluk içindir. Yoğunluk için, dikey oklar hücre kültürü alanının iki, beş ve altı günde genişlemesini gösterir. Yoğunluklar aynı kültür alanları için hesaplanır.
Bu videoyu izledikten sonra, küçük pimlerden mikroakışkan bir kanalın sızıntısız bir yan duvarının nasıl oluşturulacağını iyi anlamış olmalısınız. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik uygun şekilde yapılırsa bir hafta içinde yapılabilir. Bu prosedürü denerken, protokol adımlarının her birini dikkatli ve eksiksiz bir şekilde yapmak önemlidir.
Güçlü asitle çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve yeterli miktarda nötralize edici ajanın hazırlanması gibi önlemlerin her zaman alınması gerektiğini unutmayın. Bu prosedürleri takiben, daha karmaşık hücre kültürleri oluşturmak için sıvı içeren diğer hücreler tanıtılabilir.
Bu makale, bir pin dizisinden oluşan deforme olabilir yan duvarlara sahip, yeniden yapılandırılabilir bir mikroakışkan cihazın üretim yöntemini sunmaktadır. Cihaz, çeşitli deneysel koşullara uyum sağlayarak gelişmiş akış kontrolü ve partikül yönetimi imkanı sunar.
Yeniden yapılandırılabilir mikroakışkan sistemler, hücrelerin, viskoz sıvıların veya partiküllerin akış davranışlarının cihaz tasarımı sırasında öngörülemediği erken keşif aşamalarında, bilinmeyen veya değişken biyolojik örneklerin işlenme zorluğunu çözer. Bu pin tabanlı yan duvar teknolojisi, akışkanlar dinamiğinin talep üzerine uzaysal ve zamansal olarak kontrol edilmesini sağlayarak yeniden tasarım gerektirmeksizin adaptif deneylere destek verir. Örneğe özgü işleme gereksinimlerine gerçek zamanlı ayarlama imkanı tanıyarak, analiz performansındaki öngörüsel güvenilirliği artırır.
Bu yöntem, adaptif biyolojik analizlere olanak sağlayarak erken keşif iş akışlarına entegre olur, tekrarlanabilir akış kontrolü aracılığıyla tarama süreçlarına devam eder ve stabil, uzun süreli kültür ortamları vasıtasıyla translasyonel araştırmaları destekler.