Name: Kombinatoryal Fiş Üretimi için İki Katmanlı Mikroakışkan Cihaz (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-12-01T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 3 s
Description: Keşfedin PDMS tabanlı iki katmanlı mikroakışkan cihaz ile kombinatoryal fiş üretimini. Bu yöntem, basınç hareketli Quake vanaları kullanarak kanser araştırmaları için hassas onkoloji stratejileri geliştirmeye yardımcı olur.

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

HMDS buhar biriktirme konusundaki yardımı için NanoLab TuE'den Stacey Martina'ya teşekkür ederiz. Bu araştırma, TU/e'deki Karmaşık Moleküler Sistemler Enstitüsü (ICMS) ve Hollanda Bilimsel Araştırma Örgütü (NWO) Yerçekimi programı IMAGINE tarafından finanse edildi! (Proje numarası 24.005.009).

Kombinatoryal Plug Üretimi için Mikroakışkan Bir Cihazın Kurulumu

F. E., TheraMe için serbest çalışan bir kişidir! AG. Yazarlar, rekabet eden hiçbir mali çıkarları olmadığını beyan ederler.

Bu yazıda, tapa adı verilen yağda su bölmelerinde kombinatoryal kitaplıkların otomatik olarak oluşturulması için PDMS tabanlı bir mikroakışkan cihazın üretimi ve çalıştırılması için bir dizi protokol sunulmuştur. Mikroakışkanların damlacık teknolojisi ile kombinasyonu, küçük miktarda reaktifi çok sayıda bölmede kapsüllemek için güçlü bir teknik sağlar, bu nedenle büyük ölçekli kombinatoryal tarama için yollar açar.
Daha önce, her biri kendi avantajları ve sınırlamaları olan mikroakışkanlar kullanarak kimyasal olarak farklı bölmeler oluşturmak için çeşitli teknolojiler tanımlanmıştır. Kulesa ve ark.50, mikrotitre plakaları kullanarak damlacıklar halinde barkodlu hücreleri kapsüllemek ve bu damlacıkları bir elektrik alanı kullanarak birleştirerek bir kombinatoryal kütüphane oluşturmak için bir strateji tanımladı. Böyle bir yaklaşım çok sayıda damlacık kombinasyonu oluşturabilse de, iş akışında manuel işleme adımlarına duyulan ihtiyaçla sınırlıdır. Tomasi ve ark.51 , sferoid (serbest yüzen hücre agregaları) içeren bir damlacığı bir uyaran damlacığı ile birleştirmek için bir mikroakışkan platform geliştirdi ve böylece küresel mikro çevrenin manipülasyonuna izin verdi. Bu yöntem, hücre-hücre etkileşimleri ve ilaçların etkisi gibi önemli olayların incelenmesine izin verir, ancak nispeten düşük verimdir. Eduati ve ark.46 ve Utharala ve ark.47 , otomatik bir şekilde yüksek verimli kombinatoryal kütüphaneler oluşturabilen mikroakışkan valf tabanlı bir platform geliştirdi. Bununla birlikte, bu çalışmalarda, valfler bir Braille cihazı kullanılarak çalıştırılır, bu da mikrovalf ile mikroakışkan çip arasında hantal hizalama adımları gerektirir. Bu belgede açıklanan sistemin önemli bir özelliği, giriş kanallarındaki sıvı akışını düzenlemek için pnömatik PDMS valflerinin uygulanmasıdır. Bu valfler PDMS tabanlı olduğundan, mikroakışkan çipin üretim adımlarına oldukça sorunsuz bir şekilde dahil edilebilirler. Ek olarak, harici bir gaz kaynağı aracılığıyla basınç uygulanarak harekete geçirilebildiklerinden, giriş kanallarındaki sıvıların akışını kontrol etmek için nispeten basit bir seçenektir. Son olarak, bu valflerin basınçlandırma ve basınçsızlaştırma süresi ve sırası programlanabilir, böylece farklı tapa popülasyonlarının üretimi yüksek verimli bir şekilde otomatikleştirilebilir. Bir diğer önemli özellik, reaktiflerin girişten enjeksiyonu için sabit basınç rejimlerinin kullanılmasıdır, bu da sabit bir akış hızı rejiminde ortaya çıkan herhangi bir basınç birikimini hafifletmek için atık kanallarının dahil edilmesinden vazgeçilmesine izin verir. Bu, cihaz tasarımını basitleştirir, atık kanalının valflerini kontrol etmek için ek valf ve donanım ihtiyacını azaltır ve reaktif israfını en aza indirir.
PDMS'li cihazların imalatı nispeten basit olsa da, bu tür cihazların uygulanması, pnömatik solenoid valfler (PDMS valflerinin çalıştırılmasını kontrol etmek için), basınç pompaları (giriş ve yağ reaktiflerinin akışını kontrol etmek için) ve yazılım programları (solenoid valfleri düzenlemek için) gibi kapsamlı donanım gereçlerinin kullanılmasını gerektirir. Önemli bir yatırımı temsil etseler de, böyle bir kurulum, cihazın başarılı bir şekilde çalışması için tutarlılık ve güvenilirlik sağlar. Ek olarak, bu protokolde özetlenen donanım bileşenleri ve mimarisi modüler bir şekilde kurulur. Bu nedenle, bazı modüller için maliyetleri azaltmak veya belirli bir ihtiyaca göre uyarlamak için alternatifler kullanılabilir. Örneğin, fayda, bütçe, kullanılabilirlik ve rahatlığa dayalı olarak kullanılabilecek çeşitli pompalar vardır 52,53,54. Hassas giriş reaktifleri23 için sıvı rezervuarları ve sıcaklık regülatörleri gibi ek bileşenler dahil edilebilir. Ayrıca, bu tasarım belirli bilimsel ihtiyaçları karşılamak için büyütülebilir veya küçültülebilir. Örneğin, bu yazıda, tapa üretmek için sekiz benzersiz reaktifin birleştirilmesine izin veren sekiz girişli bir prototip açıklanmaktadır. Bu, daha fazla sayıda girişe ve bunların daha büyük kombinasyonlarına izin veren 16 girişli bir cihaza yükseltilebilir. Sonuç olarak, girişleri ele almak için ekstra kontrol kanallarına ve solenoid valflere ihtiyaç duyacaktır, ancak böyle bir prototip, daha büyük ve daha çeşitli kombinatoryal kütüphanelerin oluşturulmasına izin verir. Son olarak, bu yazıda, her bir tıkaç popülasyonu, mikroakışkan cihazın sekiz sulu girişinden üçünün açılmasıyla üretilir. Böyle bir konfigürasyon için, yağ reaktifleri için yaklaşık 200 mbar ve sulu reaktifler için 400 mbar'lık bir basıncın, yalnızca valf aktivasyonu ile yönlendirilen bir tapa üretim rejimine karşılık geldiği gözlenmiştir. Yağ(lar)a daha yüksek basınçlar uygulandığında, bujilerin kopması gözlendi ve daha düşük basınçların uygulanması, bujilerin kaynaşmasına yol açtı. Tapa üretimi için en uygun basınç rejimi, bir tapa oluşumuna katkıda bulunan girişlerin sayısı, sıvıların doğası ve viskozitesi ve kanalların boyutları gibi çok çeşitli faktörlere bağlıdır ve gerektiğinde ve gerektiğinde optimize edilmelidir.
Sabit basınç rejiminde çalışmanın dezavantajlarından biri, farklı viskozitelere sahip sıvıların sabit basınç altında farklı akış hızlarına sahip olmasıdır. Bu nedenle, girişlerden akan sulu reaktiflerin karşılaştırılabilir viskozitelerde olduğundan emin olunmalıdır. Farklı viskozitelerdeki sıvıların kullanılması, yalnızca giriş kanallarındaki sıvı akışını değil, aynı zamanda T-bağlantısındaki tıkaç oluşumunu da etkileyecek ve böylece tapa popülasyonlarının bileşimini tehlikeye atacaktır. Diğer bir dezavantaj, bir tıkaç popülasyonunun T-bağlantısındaki artık reaktiflerden kirlenmesidir. Cihaz, farklı fiş popülasyonlarının üretimi arasında geçiş yaptığında, her popülasyonun dizisindeki ilk/son fiş, önceki veya sonraki popülasyon tarafından kontamine olma eğilimindedir. Bu, her popülasyonun ekstra kopyalarını üreterek ve analiz sırasında kontamine fişi indirgeyerek üstesinden gelinebilir. Son olarak, fabrikasyon ve/veya dış kaynaklardaki tutarsızlıklardan (basınç dalgalanmaları) kaynaklanan bireysel cihazlar arasında farklılık potansiyeli de vardır. Bu sorun, tek bir mikroakışkan çipin birden çok kez yeniden kullanılmasıyla ve bu tutarsızlıkların etkisini en aza indirmek için tek bir çip üzerinde bir kombinatoryal kitaplığın tam çalışmasının gerçekleştirilmesini sağlayarak azaltılabilir.
Bu yazıda sunulan mikroakışkan cihaz ve beraberindeki operasyonel protokoller seti, kantitatif bir kombinatoryal fiş kütüphanesinin üretimini göstermek için kullanılmıştır. Bu nedenle bu platform, yüksek verimli bir şekilde farklı fiş popülasyonlarının kombinatoryal kitaplıklarını hızlı bir şekilde oluşturabilir. Sonuç olarak, bu tür teknolojiler, hasta biyopsi numuneleri üzerinde kombinatoryal ilaç taraması dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere çeşitli tarama amaçları için kullanılabilir - bu sayede bir biyopsiden alınan az sayıda hücre çok sayıda damlacık halinde dağıtılabilir ve belirli bir hasta numunesi için bireysel tedaviyi optimize etmek için büyük bir anti-kanser ilacı kombinasyonu ile tedavi edilebilir - ve bu nedenle kişiselleştirilmiş kanser tedavisini hızlandırır46, 48,55.

Mikroakışkanlar, mikrokanallardaki küçük miktarlardaki sıvıların manipülasyonuna izinverir 1. Tipik mikroakışkan cihazların çalışma ölçeği, kimyasal ve biyolojik reaksiyonların minyatürleştirilmesine izin veren ve böylece bu tür reaksiyonların nispeten küçük miktarlarda reaktiflerle gerçekleştirilmesini sağlayan onlarca ila yüzlerce mikrometredir. Başlangıçta, mikroakışkan cihazlar silikon2 ve cam3 gibi malzemelerle üretildi. Hala kullanımda olmalarına rağmen4, solvent uyumluluğu, yüksek üretim maliyeti ve sıvı akışı 5,6 kontrollerinin entegrasyonundaki zorluklar gibi bazı sorunlar ortaya çıkarmaktadırlar. Yumuşak litografi olarak adlandırılan PDMS tabanlı üretim metodolojileri, cihazların7 hızlı prototiplenmesi için ucuz bir alternatif ve karmaşık çokkatmanlı cihazlar 8 üretmek için bir yol sunar. PDMS cihazlarına valflerin ve pompaların eklenmesi, 9,10 cihazlarındaki sıvıların yönlendirilmesini ve hızını kontrol etme yeteneği sağlar. Mikro valfleri geri dönüşümlü veya geri dönüşümsüz bir şekilde tasarlamak ve harekete geçirmek için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir - örneğin, termal olarak çalıştırılan11 silikon ve alüminyumdan yapılmış bimetalik valfler veya bir silikon nitrür membranı12 saptırmak için bir elektrokimyasal reaksiyondan üretilen gazı kullanarak. Gu ve ark. akışı düzenlemek için mikro kanallara basınç uygulamak için bir Braille ekranının mekanik pimlerinin kullanımını göstermektedir13. Popülerlik kazanan bir mikro valf seti, Stephen Quake14 grubunun öncülük ettiği pnömatik PDMS tabanlı valflerdir. Tipik olarak, bu tür valfler iki ortogonal mikro kanaldan oluşur - bir akış kanalı ve bir kontrol kanalı. Kontrol kanalının basınçlandırılması üzerine, ince bir PDMS membranı akış kanalına sapar, onu kapatır ve böylece sıvı akışını kesintiye uğratır. Basıncı düşürüldükten sonra, membran gevşer, böylece akış kanalını açar ve sıvı akışının yeniden başlamasına izin verir. PDMS valfleri böylece sağlam ve geri dönüşümlü bir şekilde akış regülasyonuna izin verir, çünkü kontrol kanalı birden çok kez basınçlandırılabilir ve basınçsız hale getirilebilir15. Ek olarak, bu tür valfler basınç uygulanarak harekete geçirilebildiğinden, dijital kontrol ve otomasyon için yollar açarlar16. Ayrıca, aynı malzemeden oldukları için, yumuşak litografi teknikleri 8,17,18 kullanılarak PDMS tabanlı cihazların imalatına sorunsuz bir şekilde entegre edilebilirler. Bu özellikler, PDMS valflerini mikroakışkan cihazlarda akış regülasyonu için çekici bir seçim haline getirir. Thorsen ve ark. yirmi kontrol kanalı ile yaklaşık bin giriş akış kanalını ele almak için bir akışkan çoklayıcı - bir pnömatik valf dizisi - tasarlamak için bu tür valflerin prensibini kullandı19. Bu ilke, sıvıları çip içi mikroakışkan kemostatlara seçici olarak yönlendirmek için genişletilmiştir, böylece her reaktörde 20,21,22,23 aynı anda benzersiz reaksiyonlar gerçekleştirilebilir. Bununla birlikte, bu tür mikro reaktörler, sınırlı reaktiflerin kullanımını optimize etmede yararlı olsa da, çoklu reaksiyonları paralelleştiremez ve yüksek verimli çalışmalar için yeterli değildir.
Damlacık mikroakışkanları, mikroakışkan cihazlarda karışmayan, çok fazlı sıvı akışının manipülasyonu yoluyla damlacıkların üretimini içeren bir mikroakışkan alt kategorisidir24. Damlacık oluşumu, karışmayan bir sıvının eklenmesiyle sürekli bir sıvının parçalanmasını içerir, bu da arayüzey enerjisindeki kararsızlık ve bir emülsiyon oluşumu nedeniyle bir sıkışma ile sonuçlanır25. Yüzey aktif maddeler, arayüzey enerjilerini stabilize ederek emülsiyonlar mikrokanaldan ayrıldığında yuvarlak damlacıkların oluşumuna yardımcı olur26. Tıkaç adı verilen daha büyük damlacıklar daha az kararlıdır ve her iki tarafta bir veya daha fazla karışmayan sıvı ile aralıklı bir dizi sulu bölme olarak bir tutma bölmesinde (bir boru uzunluğu gibi) toplanabilir27. Minyatürleştirme ve bölümlere ayırmaya ek olarak, damlacık mikroakışkanları, her biri bir nanoreaktör28 görevi gören çok sayıda monodispers damlacık üretilebildiğinden, biyolojik reaksiyonların artan verimini de sunar. Damlacıklar, bir kez üretildikten sonra,bölme 29,30, füzyon31,32, sıralama33,34 ve daha yüksek dereceli yapılarabirleştirme 35,36 gibi daha ileri manipülasyonlara da tabi tutulabilir. Damlacık mikroakışkanları, PCR37'den tek hücreli transkriptomiklere38, ilaç keşfinden 39,40'a kadar virolojiye 41'e, yeni nesil dizilemeden 42'ten kimyasal senteze43'e kadar birçok bilimsel alanda ve teknolojide devrim yarattı.
PDMS tabanlı yumuşak litografi ve mikro valflerin damlacık teknolojisi ile entegrasyonu, mikro kanallardaki sıvı akışının düzenlenmesine ve ardından damlacık içerikleri üzerinde kontrole izin veren güçlü bir kombinasyondur. Kanalların açılıp kapanmasına bağlı olarak, her biri belirli bir bileşime sahip farklı damlacık popülasyonları üretmek mümkündür. Böyle bir platform, biyokimyasal reaksiyonları minyatürleştirebilir, bölümlere ayırabilir ve paralelleştirebilir ve bu nedenle kombinatoryal tarama için yararlı bir teknik olabilir44. Kombinatoryal tarama, bilinen bileşime sahip bireysel popülasyonlardan oluşan kütüphaneler üretmek için seçilen reaktiflerin on binlerce kombinasyonunu oluşturmak için yüksek verimli bir yöntemdir. Bakteriyel büyüme inhibisyonu için ilaçlar ve antibiyotikler arasındaki sinerjik etkileri keşfetmek için kombinatoryal tarama kullanılmıştır45. Kanser tedavisi alanında, belirli bir hasta için anti-kanser ilaçlarının kombinasyonlarını test etmek ve böylece kişiselleştirilmiş tedaviyi ilerletmek için kombinatoryal tarama kullanılmıştır46,47. Mathur ve ark. yüksek verimli ilaç taramasında transkriptom değişikliklerini değerlendirmek için kombinatoryal bir DNA barkodlama yaklaşımını entegre ederek bu teknolojiyi geliştirmişlerdir48. Bu nedenle, kombinatoryal tarama güçlü ancak yeni ortaya çıkan bir teknolojidir ve bu tür tarama prosedürlerini yürütmek ve kolaylaştırmak için çeşitli mikroakışkan teknolojilerin geliştirilmesine ihtiyaç vardır.
Bu el yazmasının amacı, yağda su tapalarının kombinatoryal bir kütüphanesi oluşturabilen iki katmanlı bir mikroakışkan cihazın üretimi için eksiksiz bir protokol seti sunmak ve böyle bir cihazın çalışması için gereken donanım ve yazılımı tanımlamaktır. Sıvı akışı, basınç kontrollü PDMS tabanlı pnömatik valfler kullanılarak düzenlenir ve bunlar da özel bir LabVIEW programı tarafından kontrol edilir. Cihazdaki reaktiflerin akışı, piyasada bulunan basınç pompaları kullanılarak sağlanır. Her biri sulu bir reaktif içeren üç girişin içeriğinden bir tapanın oluşturulduğu sekiz girişli bir prototip sunulmaktadır. Sulu faz, sürekli bir yağ fazı ile buluşur ve tapalar, 0.33 Hz frekanslı bir T-bağlantısında üretilir. Sistemin işleyişi, üç farklı floresan tıkaç popülasyonu içeren nicel bir kütüphane üretilerek gösterilmiştir. Bu teknoloji ve protokol seti, yüksek verimli tarama amaçları için kombinatoryal kütüphanelerin üretimini hızlandırmaya yardımcı olacaktır.

<table><tbody><tr><td>1,1,3,3 tetrametildisiloksan</td><td>Merck Life Science NV</td><td>MFCD00008256</td><td></td></tr><tr><td>4 kanallı dijital giriş/çıkış modülü</td><td>WAGO Kontakttechnik GmbH</td><td>750-504</td><td></td></tr><tr><td>Aseton</td><td>Boom Labs</td><td>BOOMSKEUZW3</td><td></td></tr><tr><td>Analiz Yazılımı</td><td>Eindhoven Teknoloji Üniversitesi</td><td>https://github.com/SysBioOncology/BilayerMicrofluidicsAnalysis_JoVE</td><td></td></tr><tr><td>AZ 40XT 11D</td><td>Merck Yaşam Bilimleri NV&nbsp;</td><td>212299</td><td>&nbsp; Pozitif fotorezist&nbsp;</td></tr><tr><td>AZ 726 MIF geliştiricisi</td><td>Merck Life Science NV</td><td>10055824960</td><td>Pozitif fotorezist</td></tr><tr><td>Biyopsi Punch geliştiricisi, Rapid Core</td><td>World Precision Instruments Almanya, GMBH</td><td>504529</td><td>0,75 mm ID, W/Plunge</td></tr><tr><td>Mavi gıda boyası</td><td>PME</td><td>FC1036</td><td></td></tr><tr><td>Denetleyici uç modülü&nbsp;</td><td>WAGO Kontakttechnik GmbH&nbsp;</td><td>750-600</td><td></td></tr><tr><td>Ethernet Kontrol Cihazı&nbsp;</td><td>WAGO Kontakttechnik GmbH&nbsp;</td><td>750-881</td><td></td></tr><tr><td>FC-40</td><td>Merck Millipore</td><td>F9755-100ML</td><td></td></tr><tr><td>Akıcı akış ünitesi</td> Akıcı <td>FLU-S-D</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Akıcı basınç sistemi&nbsp;</td><td>Akıcı&nbsp;</td><td>MFCS-EZ&nbsp;</td><td>0 - 2 çubuğu</td></tr><tr><td>Floresein</td><td>Merck Life Science NV</td><td>MFCD00005050</td><td></td></tr><tr><td>Sıcak plaka&nbsp;</td><td>Torrey Pines Bilimsel&nbsp;</td><td>HP61</td><td></td></tr><tr><td>Ters mikroskop&nbsp;</td><td>Nikon Instruments&nbsp;</td><td>Eclipse Ti-E</td><td></td></tr><tr><td>Isopropanol Boom</td><td>Labs</td><td>BOOMSKEUZE3</td><td></td></tr><tr><td>LabVIEW (Yazılım Sürümü 20)</td><td>Eindhoven University of Technology</td><td>https://github.com/SysBioOncology/BilayerMicrofluidicsAnalysis_JoVE/tree/main/LabVIEW_8_inlet_device_ VERSION_1</td><td>Tüm dosyalar LabVIEW sürüm 20 için kaydedildi. Dosyaları açmak için bu sürümü veya daha yüksek bir sürümü kullanmanız önerilir.</td></tr><tr><td>Luer taslakları&nbsp;</td><td>Instech Laboratuvarları A.Ş.</td><td>LS23</td><td>23 ga, 0.5 "</td></tr><tr><td>Erkek Luer - dikenli konektörler ve nbsp;</td><td>Cole Parmer&nbsp;</td><td>45505-32&nbsp;</td><td>3/32 inç Kimlik</td></tr><tr><td>MasterFlex PTFE boru</td><td>Avator/VWR</td><td>48634</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop Slaytları</td><td>VWR</td><td>470150-480</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop slaytları,&nbsp; Düz</td><td>Corning</td><td>2947-75X50</td><td></td></tr><tr><td>Mineral Yağ</td><td>Merck Millipore</td><td>330760-1L</td><td></td></tr><tr><td>mr DEV 600</td><td>Mikro direnç Teknolojisi</td><td>R815100</td><td>Negatif fotorezist</td></tr><tr><td>Fırın</td><td>için Geliştirici Thermo Scientific</td><td>&nbsp; Heraeus T6P 50045757</td><td></td></tr><tr><td>Oksijen plazma asher</td><td>Quorum Technologies</td><td>K1050X</td><td></td></tr><tr><td>Fotoğraf Maskesi</td><td>CAD/Sanat Hizmetleri A.Ş.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fotoğraf Maskesi Tasarımı</td><td>Eindhoven Teknoloji Üniversitesi (Merten Lab, EPFL'den uyarlanmıştır)</td><td>https://github.com/SysBioOncology/BilayerMicrofluidicsAnalysis_JoVE/blob/main/8_inlet_JoVE_device_design.dwg</td><td></td></tr><tr><td>Pnömatik valf dizisi</td><td>FESTO</td><td></td><td>1x 8 valf dizisi, Normalde kapalı valfler</td></tr><tr><td>Silikon Gofretler</td><td>Silikon Malzemeler</td><td></td><td>< 1-0-0>, 100 mm çap, 525 & m kalınlık</td></tr><tr><td>Tek kenar bıçakları&nbsp;</td><td>GEM Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Soft tubing</td><td>Fluigent</td><td></td><td>1 mm ID, 3 mm OD</td></tr><tr><td>Spin kaplayıcı ve nbsp;</td><td>Laurell Technologies Corporation&nbsp;</td><td>WS-650MZ-23NPPB</td><td></td></tr><tr><td>Stereo mikroskop&nbsp;</td><td>Olympus Şirketi&nbsp;</td><td>SZ61</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 3050</td><td>Kayakli İleri Malzemeler</td><td>Y311075 1000L1GL</td><td>Negatif fotorezist</td></tr><tr><td>Sylgard 184 Silikon Elastomer Kiti (PDMS)</td><td>Dow</td><td>1317318</td><td></td></tr><tr><td>Şırınga</td><td></td><td>B Braun Injekt - F UV-LED pozlama</td> sistemi 10303002 <td></td>İnce Dozaj Şırıngası</tr><tr><td></td><td>Idonus</td><td>UV-EXP150S-SYS</td><td></td></tr><tr><td>Vakum pompası</td><td>&nbsp; Vakumbrand GmbH&nbsp;</td><td>MD1C</td><td></td></tr><tr><td>Tartı terazileri&nbsp;</td><td>Sartorius&nbsp;</td><td>M-kanıtlamak</td><td></td></tr></tbody></table>

kombinatoryal fiş Üretimi için İki katmanlı mikroakışkan cihaz

Bilayer Microfluidic Device for Combinatorial Plug Production

Damlacık mikroakışkanları, kimyasal olarak farklı nanolitre bölmelerde çok sayıda reaksiyonun yürütülmesine izin veren çok yönlü bir araçtır. Bu tür sistemler, tek hücrelerin inkübasyonundan PCR reaksiyonlarının uygulanmasına, genomikten kimyasal senteze kadar çeşitli biyokimyasal reaksiyonları kapsüllemek için kullanılmıştır. Mikroakışkan kanalların düzenleyici valflerle bağlanması, açılmaları ve kapanmaları üzerinde kontrol sağlar, böylece benzersiz bileşimlere sahip bir damlacık popülasyonundan oluşan büyük ölçekli kombinatoryal kütüphanelerin hızlı üretimini sağlar. Bu yazıda, tapa adı verilen yağda su emülsiyonlarının kombinatoryal kütüphanelerini oluşturmak için kullanılabilen, basınçla çalışan, PDMS tabanlı iki katmanlı bir mikroakışkan cihazın üretimi ve çalıştırılması için protokoller sunulmaktadır. Yazılım programlarını ve mikroakışkan donanımı birleştirerek, cihazdaki istenen sıvıların akışı, kombinatoryal fiş kütüphaneleri oluşturmak ve bileşen fiş popülasyonlarının bileşimini ve miktarını kontrol etmek için kontrol edilebilir ve manipüle edilebilir. Bu protokoller, özellikle kanser hastası biyopsilerinden elde edilen hücrelerdeki ilaç yanıtını incelemek için kombinatoryal ekranlar oluşturma sürecini hızlandıracaktır.

Yağda su emülsiyonlarında (tapalar) kombinatoryal kütüphanelerin üretimi için polidimetilsiloksan (PDMS) bazlı iki katmanlı bir cihazın imalatı burada sunulmaktadır. Fiş üretimini otomatikleştirmek için gerekli donanım ve yazılım protokolde detaylandırılmıştır ve kantitatif bir floresan fiş kütüphanesinin üretimi de gösterilmiştir.

Kombinatoryal Fiş Üretimi için İki Katmanlı Mikroakışkan Cihaz

Droplet microfluidics is a versatile tool that allows the execution of a large number of reactions in chemically distinct nanoliter compartments. Such ...

Onkoloji için Sistem Biyolojisi Grubu olarak, tümör mikro çevresini şekillendiren karmaşık mekanizmayı çözmek için birleşik hesaplamalı ve deneysel bir yaklaşım kullanıyoruz. Hassas onkolojiyi geliştirmek amacıyla tedaviye bireysel yanıtı etkileyen faktörleri belirlemek için klinik verilere ve kanser biyolojisine dayalı matematiksel modeller kullanıyoruz. Tümörün tedaviye yanıtının heterojen ve dinamik doğası göz önüne alındığında, pertürbasyon biyolojisi, genomik biyobelirteçlerin sınırlamasının üstesinden gelme potansiyelini göstermiştir.Yaklaşımımız, daha etkili anti-kanser tedavilerini belirlemek için tümörlerin fenotipik özelliklerini tanımlamak için alıcı tümör hücrelerini kapsamlı bir anti-kanser ilaç taramasına tabi tutmayı içerir. Mikroakışkanlar, tümör biyopsisi gibi küçük bir miktardaki numunenin damlacıklar veya tıkaçlar gibi ayrı bölmelere dağıtılarak analizine yardımcı olan değerli bir teknolojidir. Aynı zamanda, her bir fişin bileşiminin kontrolüne izin verir, böylece kimyasal olarak farklı fişlerin birden fazla popülasyonu oluşturur.Burada, sıvı akışının, farklı tapa popülasyonlarının hızlı, kontrollü ve programlanabilir üretimine izin veren, basınçla çalıştırılan deprem vanaları tarafından düzenlendiği tamamen PDMS tabanlı bir cihaz sunuyoruz. Ayrıca, deprem vanaları da PDMS tabanlı olduğundan, cihaz imalatına sorunsuz bir şekilde entegre edilebilirler. Kanser hücrelerinin göz verimi kombinatoryal taramasından elde edilen verilerin matematiksel modellerle birleştirilmesi, tümör mikroçevre davranışını düzenleyen sinyal yolaklarını incelememize olanak sağlayacaktır.Bu araştırma, hassas onkoloji için yeni stratejilerin önünü açacak ve tedaviyi bireysel hastalara göre kişiselleştirmek için gerekçe sağlayacaktır.

bilayer-microfluidic-device-for-combinatorial-plug-production

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Biz elastomerik polidimetilsiloksan (PDMS)-tabanlı photolithographically tanımlanan hassas birimleri kapatın ve özellik için ekstra enerji ihtiyacını Mikrovalf dizileri imalat ve otomatikleştirmek için protokolleri göstermektedir. Bir paralel subnanoliter ses mikseri ve entegre bir mikroakışkan perfüzyon sistemi sunulmaktadır.

Elastomerik Mikrovalf Diziler Kontrollü mikroakışkan Chips

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

Biz protein dizilerin ifade etmek için bir mikroakışkan bir yaklaşım sunuyoruz. Cihaz, mikro-mekanik vana ile kontrol reaksiyon odaları binlerce oluşur. Mikroakışkan cihaz bir mikro baskılı gen kütüphanesi ile birleştirilmiştir. Bu genler daha sonra transkripsiyonu ve deneysel kullanıma hazır bir protein dizisi sonucunda, on-chip çevrilir.

Bir mikroakışkan Platform kullanarak Yüksek throughput Protein Ekspresyonu Jeneratör

Bu çalışmada biz ~ 8 μs iki çözüm karıştırma yeteneğine sahip mikroakışkan mikser imalat ve kullanımının açıklanması. Ayrıca UV floresan ve floresan rezonans enerji transferi (FRET) kullanarak spektroskopik tespiti ile bu karıştırıcı kullanımını göstermektedir.

Protein Katlama Öğrenmenin mikroakışkan Mikserler

Bu makalede, mikroakışkan hızlı prototipleme platformları için farklı teknikleri açıklıyoruz. Önerilen teknikler, ultraviyole (UV) duyarlı ve sıcaklıkta kürlenen epoksiler, polidimetilsiloksan (PDMS) bazlı borular, tel bağlama ve anizotropik yapışkan filmlere dayanmaktadır. Sunulan montaj prosedürleri, hem tek kullanımlık cihazlar hem de yeniden kullanılabilir mikroakışkan sistemler için geliştirilmiştir.

Yüksek Verimli Mikroakışkan Hızlı ve Düşük Maliyetli Prototipleme Paketleme Yöntemleri

Mikroakışkan çift emülsiyon üretimi tipik olarak desenli ıslanabilirliğe veya özel fabrikasyon cam bileşenlere sahip cihazları içerir. Burada, yüzey işlemi veya karmaşık imalat işlemleri gerektirmeyen ve 14 μm'ye kadar çift emülsiyon üretebilen tamamen polidimetilsiloksan (PDMS) çift emülsiyon jeneratörünün imalatını ve testini açıklıyoruz.

Bir Polidimetilsiloksan (PDMS) Koaksiyel Akış Odak Aygıtı Kullanma Çift Emülsiyon Üretimi

Çok katmanlı mikroakışkan cihazlar genellikle işlevsellik için karmaşık geometrilere sahip ana kalıpların imalatını içerir. Bu makale, herhangi bir uygulamaya ayarlanabilen valfler ve değişken yükseklik özellikleri ile çok adımlı fotolitografi için eksiksiz bir protokol sunar. Bir gösteri olarak, hidrojel boncuklar üretebilen bir mikroakışkan damlacık jeneratörü üretiyoruz.

Ventilli Katmanlı mikroakışkan Cihazlar için çok adımlı Değişken Yükseklik Fotolitografi

Plastik mikrosıvısal cihazları imalatı için bir protokol ile şeffaf görünümü-liman görünür ve kızılötesi ışık görüntüleme için tanımlanır.

Görünüm-bağlantı noktaları görünür ve kızılötesi ışık şeffaf plastik mikrosıvısal cihazlar üretmek için yumuşak tekniğinde yordamı

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.

Reconfigurable mikrosıvısal kanal Pin discretized yanağında ile

Çığır açan eğriler (BTC'ler), gözenekli ortamda bakterilerin taşınmasını incelemek için etkili araçlardır. Burada, BTC'ler elde etmek için mikroskopik ve akış sitometrik sayma ile birlikte akışkan cihazlara dayalı araçlar sıyoruz.

Akışkan Cihazların Mikroskopi ve Akış Sitometrisi ile Birleştirilmesi, Mekansal Ölçekler Arasında Gözenekli Ortamda Mikrobiyal Taşımayı İncelemek

Mevcut protokol, biyouyumlu lipozomlar üretmek için mikroakışkan bir teknik olan oktanol yardımlı lipozom montajını (OLA) tanımlamaktadır. OLA, verimli kapsülleme ile monodispersed, mikron boyutunda lipozomlar üretir ve anında çip üzerinde deneylere izin verir. Bu protokolün sentetik biyoloji ve sentetik hücre araştırmaları için özellikle uygun olması beklenmektedir.

Biyomühendislik için On-Chip Oktanol Destekli Lipozom Montajı

Keşfedin PDMS tabanlı iki katmanlı mikroakışkan cihaz ile kombinatoryal fiş üretimini. Bu yöntem, basınç hareketli Quake vanaları kullanarak kanser araştırmaları için hassas onkoloji stratejileri geliştirmeye yardımcı olur.

Kombinatoryal Fiş Üretimi için İki Katmanlı Mikroakışkan Cihaz

Daha fazla video keşfet