Name: Termoplastik mikroakışkan Kanallar imalatı (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2008-02-03T23:56:00.000+00:00
Duration: 16 min
Description: Öğrenin termoplastik mikroakışkan cihazların mikro sıcak kabartma ve termal bağlama ile üretimini. Silika partikülleri kullanarak nükleik asit izolasyonu ve PCR uygulamaları için bu yöntemi keşfedin.

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

Mikroakışkan kanalları döngüsel bir poliolefin (Zeonex ® 690R, Zeon Kimya A.Ş., Louisville, KY) imal edilir. Zeonex gözenekli Monolith oluşumunda kullanılan ışık yönettiği kimya için gerekli olan, 136 ° C cam geçiş sıcaklığı (T g) ve şeffaf UV. Mikro mikroakışkan platformu negatif (ters) özellikleri olan bir Nico electroformed ana-kalıp, mikro-sıcak kabartma tarafından imal edilir. Sıcak kabartma aşağıdaki şekilde yapılır: <ol><li> Kalıp ve polimer substrat paralel iki metal plaka arasına yerleştirilir. </li><li> Plakaları kabartma sıcaklık (166 ° C), Zeonex T g yukarıda 30 º C &#39;ye kadar ısıtılır. </li><li> Plakaları yaklaşık 5 dakika sonra bir araya sıkıştırılmaktadır ve basıncı 250 psi tutulur. </li><li> 1-2 dakika soğuması için izin verilen ısıtmalı plakaları, kalıp ve yüzey sonra kaldırılır ve daha sonra elle birbirinden ayrılır. </li><li> 1.5 mm çapında Wells örnek giriş ve toplama kanalları ucunda delinir. </li><li> Kabartmalı plastik substrat daha sonra termal Zeonex kapalı mikroakışkan kanalları oluşturmak için başka bir parça ile yapıştırılır. Kabartmalı substrat ve kapak parçası, UV-ozon veya plazma Sızdırmazlık verimliliğini artırmak ve kapalı kanal yapısı (Bhattacharyya ve Klapperich, 2007) sadakat sağlamak için termal yapıştırma önce tedavi edilebilir. </li></ol> Plastik mikroakışkan kanallar içinde katı faz ekstraksiyon (SPE) sütun Fabrikasyon Fabrikasyon katı-faz iki aşamalı bir süreçtir. İlk başta, fabrikasyon mikro SPE sütun yapışma plastik cihaz geliştirmek amacıyla yüzeyi modifiye edilmiştir. Yüzey fotopolimerizasyon yoluyla Aşılama polimerik mikro duvarları functionalize için kullanılır. Aşılama işlemi aşağıdaki gibi: <ol><li> Mikro,% 3 hidrojen soyutlayarak photoinitiator benzofenon, etilen diacrylate (EDA) ve metil metakrilat (MMA) 1:1 karışımı ile doldurulur. EDA, MMA ve benzofenon Sigma-Aldrich, St Louis, MO temin edilmektedir. </li><li> Çip ultraviyole maruz kalma aracı (CL-1000 UV Çapraz, UPV Inc, Upland, CA) 254 nm UV dalga boyu ve 200 mJ / cm 2 enerji az 10 dakika sonra UV ışınlanmış. Aşılama ikinci adımda Monolith hazırlanması için kullanılan polimerizasyon karışımı içinde dahil olsun yüzey gergin polimer zincirleri, H-soyutlama polimerizasyon ve sonuçları ile oluşur. </li><li> Fazla monomer 15 mcL vakum aspirasyon kullanarak metanol ile durulama kanalları kaldırılır. </li></ol> Mikrogözenekli bir polimer Monolith photografting işleminden sonra, mikro içinde oluşan silika partikülleri DNA ekstraksiyonu için tuzağa düşürürler. Gözenekli Monolith yerinde aşağıdaki gibi hazırlanmıştır: <ol><li> Yüzeyi modifiye kanal buma (% 15 ağırlık), EDMA (% 10 ağırlık), 1-dodecanol (% 52.5 wt), siklohekzanole (% 22.5 wt), DMPAP oluşan bir gökdelenin habercisi karışımı saygı ile (% 1 ağırlık ile dolu. monomerlerin) ve 0.7 mikron silika partikülleri (pre-polimer karışımı toplam hacmine göre% 15). Silika mikrosferler Polysciences, Inc (Warrington, PA) satın alındı ​​ve monomerler ve porogenic çözücüler Sigma-Aldrich, St Louis, MO temin edilmektedir. </li><li> Polimerizasyonu başlatmak için 1.1 dakika için 200 mJ / cm 2 çip UV çapraz bağlayıcı UV ile ışınlanmış ve fazla monomer vakum aspirasyon ile 15 mcL metanol ile durulama kanalları çıkarılır. </li><li> Daha sonra akışkan bağlantıları (NanoPorts TM bağlantıları, Upchurch Bilimsel, Oak Harbor, WA) mikroakışkan kanalların giriş ve toplama kuyuları bağlıdırlar . </li><li> Gözenekli Monolith sonra 100mL/hour bir akış hızında şırınga pompa kullanarak en az 30 dakika süreyle metanol ile tekrar yıkanır. </li></ol> Plastik mikroakışkan kanallar içinde CNT lizis Monolith Fabrikasyon CNT (karbon nanotüp) lizis Monolith Fabrikasyon iki aşamalı bir süreçtir. İlk olarak, fabrikasyon mikro plastik cihaz SPE sütunlar için aynı şekilde yüzey değiştirilmiş (aşılı). Photografting işleminden sonra, mikrogözenekli bir polimer monolit, çok duvarlı karbon nanotüpler ile emdirilmiş olduğu Mikrokanallı içinde oluşur. Gözenekli Monolith yerinde aşağıdaki gibi hazırlanmıştır: <ol><li> Çok duvarlı nanotüpler 2.27M bir konsantrasyon siklohekzanole yeniden bekletildi. Bu tabanda% 50 genlik az 30 dakika süreyle ultrasonicated ve sonifier hücre Topu (% 50 görev döngüsü Sonifier S-250Ultrasonik Branson, Danbury, CT) tarafından üretilen D,. Sonication CNTs etkili ve kararlı 0.5M süspansiyon sağladı. CNTs Nanolabs (Brighton, MA) satın alındı. </li><li> Yüzeyi modifiye kanalları şimdi siklohekzanole çözümü + CNTs kullanılır dışında benzer bir monolit öncü karışımı ile doldurulur. Monolith karışımı buma (% 15 ağırlık), EDMA (% 10 ağırlık), 1-dodecanol (% 52.5 wt), ve siklohekzanole + CNTs (% 22.5 ağırlıkça) oluşur. Bu çözüm için photoinitiator DMPAP (monomerler için saygı ile ağırlıkça% 1.13) eklenir. Monomerler, porogenic solventler ve DMPAPA Sigma-Aldrich, St Louis, MO temin edilmektedir. </li><li> Çip polimerizasyonu başlatmak için 0.9 dakika 120 mJ / cm 2 UV çapraz bağlayıcı UV ile ışınlanmış. Cihaz crossliker 180 derece saygısız ve 120 mJ / cm 2 az bir dakika süreyle 0.9 ışınlanmış. Fazla monomer 50 mcL vakum aspirasyon kullanarak metanol ile durulama kanalları kaldırılır. </li><li> Daha sonra akışkan bağlantıları (NanoPorts TM bağlantıları, Upchurch Bilimsel, Oak Harbor, WA) mikroakışkan kanalların giriş ve toplama kuyuları bağlıdırlar . </li></ol> Bakteriyel Numune Hazırlama CNT lizis Monolith ile kullanmak için Bakteriyel bir numune için numune hazırlama, numune kanal tıkanmaları önlemek için aşırı derecede konsantre değildir ki sağlamak için 600Nm bir optik yoğunluk ölçümü alarak içerir. <ol><li> Medya bakteri ile 600Nm bir OD okuma, bu biophotometer (Eppendorf BioPhotometer, Eppendorf Scientific, Inc, Westbury, NY) ile yapılır. OD okumaları aralığı 0,18-0,25 A. giren kadar örnek sulandırınız </li><li> 6500 rpm&#39;de 5 dakika santrifüj ve örnek süpernatantı süzün. </li></ol> Lizis <ol><li> GuSCN yeniden süspanse bakteri * +% 0,01 SDS +% 4 Proteinaz K (0.8mg/ml). Vortex kısaca (medya içinde bakteri 1 ml 1 ml GuSCN yeniden süspanse olması gerekir). Proteinaz K bakteriyel DNA eklenir ve DNAases ve RNAases inhibe proteinler denatüre yardım çözüm eklendi. Proteinaz K ek bir yararı, aynı zamanda, gram-negatif bakteriler genellikle daha fazla protein olmasına karşın, Gram-pozitif bakterilerin ve gram-negatif bakterilerin hücre duvarlarının büyük miktarlarda protein (içerdikleri için tercih edilir hücre duvarı proteinleri parçalayarak yardımcı .) Chaotropic tampon ayrıca deterjan hücre duvarı bozan proteinler denatüre proteinaz K yardımcı olur. Proteinaz K ve guanidinium tiyosiyanat (GuSCN) Qiagen A.Ş. (Valencia, CA) satın alındı. SDS (Sodyum dodesil Sülfat) Pierce (Rockford, IL) satın alınmıştır. </li><li> PEEK boru bağlı bir şırınga örnek hemen yükleyin. Herhangi bir hava sistemi böylece şırınga aspire edin. Nanoport ve kanal hortumu bağlayın. </li></ol> KDS100 şırınga pompası (KD Bilimsel, Holliston, MA tarafından üretilen) deneyleri için kullanılan ve debisi kullanılan tüm adımlar için 450 mcL / saat oldu. 450ul/hr örnek lizis kanal akışı. <ol><li> Örnek toplayın ve SPE ile DNA ekstraksiyonu (bkz. DNA ekstraksiyonu protokolü) devam edin. NOT: Bu bakteri örnek süspansiyon GuSCN olduğundan, Adım 2 Yük takip etmek gerek olmaz *. </li></ol> DNA Ekstraksiyon Protokolü Ekstraksiyon prosedürü 3 adımlardan oluşur: <ol><li> Yük. </li><li> Wash </li><li> Zehir. </li></ol> KDS100 şırınga pompası (KD Bilimsel, Holliston, MA tarafından üretilen) deneyleri için kullanılan ve kullanılan akış hızı 300 mcL tüm adımları / saat oldu. Yük <ol><li> Deney başlamadan önce 1-2 dakika süreyle chaotropic tamponu ile kanal (GuSCN * guanidinium tiyosiyanat) Durum. </li><li> 1:1 oranında chaotropic tamponu ile örnek karıştırın. </li><li> 3 dakika kanal üzerinden akış örnek karışımı. </li></ol> Yıkama <ol><li> Kanal 2 dakika süreyle% 70 etanol ile yıkayın. </li><li> Kanal 2 dakika süreyle% 100 etanol ile yıkayın. </li></ol> Zehir <ol><li> Millipore suda 3 dakika edilen DNA Zehir. 15 mcL, saflaştırılmış PCR hazır DNA toplayın. </li></ol> * GuSCN Qiagen kiti (Buffer RLT) kullanılmıştır.

<ol><li>Bhattacharyya, A., Klapperich, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+and+chemical+analysis+of+plasma+and+ultraviolet-ozone+surface+treatments+for+thermal+bonding+of+polymeric+microfluidic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Mechanical and chemical analysis of plasma and ultraviolet-ozone surface treatments for thermal bonding of polymeric microfluidic devices.</a> Lab Chip. 7, 876-882 (2007).</li>
</ol>

Yazarların beyan edeceği herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

termoplastik mikroakışkan kanallar imalatı

Fabrication of the Thermoplastic Microfluidic Channels

Laboratuvarda başarıyla doğrudan polimer / nanoparçacık kompozit microscale lizis ve katı faz ekstraksiyon sütunları kullanarak insan kan, idrar ve dışkı mikrolitrelik ve submicroliter birimleri nükleik asitlerin, izole var. Kurtarılan örnekleri herhangi bir ek temizleme olmadan, PCRable konsantre, küçük hacimli örnekleri vardır. Burada, nasıl sıcak kabartma ve ısı sızdırmazlık kullanarak termoplastik mikroakışkan cips imal göstermektedir. Sonra, kompozit katı faz sütunları oluşturmak için mühürlü çip aracılığıyla yerinde ışık aşılama yüzey ve polimerizasyon nasıl kullanılacağını göstermektedir. Biz aşılama ve bakteri hücre lizis için karbon nanotüp / polimer kompozit sütun polimerizasyonu göstermektedir. Daha sonra, silika / polimer kompozit sütun kullanarak çip üzerinde örnek nükleik asitlerin katı faz ekstraksiyon takip parçalama süreci göstermektedir. Ekli protokoller lizis ve katı faz ekstraksiyon sütunun her ikisinin de nasıl yapılacağı hakkında ayrıntılı talimatlar içerir.

Burada sıcak kabartma ve ısı sızdırmazlık kullanarak termoplastik mikroakışkan cips nasıl imal göstermektedir. Sonra kompozit katı faz sütunları oluşturmak için mühürlü çip aracılığıyla yerinde ışık aşılama yüzey ve polimerizasyon nasıl kullanılacağını göstermektedir.

Termoplastik mikroakışkan Kanallar imalatı

Laboratuvarımızda, ... kullanarak mikrolitre ve mikrolitre altı hacimlerdeki insan kanı, idrar ve dışkı örneklerinden nükleik asitleri doğrudan başarılı bir şekilde izole ettik.

Merhaba, benim adım Aida Pria; bu üniversitedeki Dr. Katherine KLAS laboratuvarında doktora eğitimimi henüz tamamladım. Bugün, mikro sıcak baskı (micro hot embossing) ve termal bonding yöntemlerini kullanarak termoplastik bir mikroakışkan cihazın üretimini göstereceğim. Ardından, silika partikülleri içeren bir katı faz kullanarak nükleik asitlerin izolasyonunu gerçekleştireceğim; ekstrakte edilen nükleik asitler daha sonra PCR amplifikasyon saptaması veya diğer herhangi bir diagnostik modül için kullanılabilir.Merhaba, benim adım Dominika Kalinski; Boston Üniversitesi'ndeki biyomedikal mikro cihazlar ve mikroortamlar laboratuvarında lisansüstü öğrencisiyim. Karbon nanotüp lizis monolitinin ve mikroakışkan bir cihazın oluşumundan ve DNA ekstraksiyonu için katı faz ekstraksiyon monolitinin ve mikroakışkan bir cihazın oluşturulmasından bahsedeceğim. Bugün, termoplastik mikroakışkan kanallar içinde mikro ölçekli lizis kolonlarının ve katı faz ekstraksiyon kolonlarının üretimi ve uygulaması üzerine bir deneyi uygulamalı olarak göstereceğiz.Bu kolonlar, bakteriyel hücre lizizi ve hücre lizatından nükleik asitlerin izolasyonu için kullanılabilir. Sürecin ilk adımı, mikroakışkan cihazların

fabrication-of-the-thermoplastic-microfluidic-channels

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

Kaynak: Kurz, D. L. ve diğerleri. Gözenekli ortamlarda biyotıkanmayı incelemek için mikrofluidik platform. J. Vis. Exp. (2022)Video, biyofilm oluşumunu incelemek için mikrofluidik cihazın kullanıldığını gösteriyor. Mikrokanala bakteriyel bir süspansiyon getirilir ve ardından biyofilm gelişimi için kuluçka yapılır. Akış daha sonra yeniden başlatılır ve basınç izleme ile görüntüleme kullanılarak biyofilm oluşumu ve gözenek tıkanıklığı zamanla tespit edilir.

Biyofilm oluşumu sırasında gerçek zamanlı görüntüleme ve basınç takibi için mikrofluidik bir cihaz

Bir mikro-on-a-chip platformu fotolitografik reflowable ışığa tekniği, yumuşak litografi ve Mikroakiskan kombinasyonu tarafından geliştirilmiştir. Endothelialized mikro platformu, in vivo mikrodamar içinde üç boyutlu (3D) geometrisi ile taklit eden sürekli perfüzyon kontrollü akış altında çalışan, yüksek kaliteli ve gerçek zamanlı görüntü sağlar ve mikrovasküler araştırma için uygulanabilir.

Çok derinlemesine Dairesel kesit Endothelialized mikro kanallar-on-a-chip Geliştirme Prosedürü

Yivli bir mikroakışkan kanaldan geçen iki bitişik sıvı, bir prepolimer çekirdeğinin etrafında bir kılıf oluşturmaya yönlendirilebilir; böylece hem şekil hem de kesit belirlenir. Tiyol tıklama kimyası gibi fotoinitiated polimerizasyon, çekirdek sıvısını önceden belirlenmiş boyut ve şekle sahip bir mikrofiber haline hızlı bir şekilde katılaştırmak için çok uygundur.

Önceden Tasarlanmış Boyut ve Şekle Sahip Polimerik ve Biyohidred Elyafların Mikroakışkan İmalatı

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

Kanalları polydimethylsiloxane mikrosıvısal aygıt içinde gömülü dikdörtgen olmayan bölümlerin imalatı için çeşitli yöntemler kullanılabilir. Bunların çoğu multistep üretim ve geniş hizalama içerir. Bu yazıda, bir tek adımlı yaklaşım farklı geometrik kesitleri mikrosıvısal kanal imalatı için polydimethylsiloxane sıralı ıslak gravür tarafından bildirilmektedir.

Polydimethylsiloxane mikrosıvısal kanalları sıralı ıslak gravür işlemler tarafından farklı geometrik bölümlerin imalatı tek adımlı yaklaşım

Bu iletişim kuralı kez mikro eşleşmeyen Kırılma endeksi nedeniyle microchannel yapıları ve sulu bir çözüm arasında ortaya çıkan eserler ortadan kaldırmak için MY133-V2000 mikrosıvısal cihazları imalatı açıklar. Bu iletişim kuralı bir akrilik sahibi yapışma kimyasal ve mekanik olarak iyileştirilmesi kapsüllenmiş aygıt sıkıştırmak için kullanır.

Biyomedikal Havacilik için refraktif Dizin eşleşen cihazların imalat

Burada en az finansal ve zaman yatırımı ile özel mikroakışkan cihazlar tasarlamak ve imal etmek için bir protokol salıyoruz. Amaç, biyomedikal araştırma laboratuvarlarında ve eğitim ortamlarında mikroakışkan teknolojilerin benimsenmesini kolaylaştırmaktır.

Araştırma ve Eğitim Uygulamaları için Özel Mikroakışkan Cihazların Hızlı İmalatı

Mikroakışkanlar, tanısal testlerin geliştirilmesi için güçlü bir araçtır. Bununla birlikte, pahalı ekipman ve malzemelerin yanı sıra zahmetli imalat ve taşıma teknikleri de sıklıkla gereklidir. Burada, manyetik mikro ve nanopartikül bazlı immünotahliller için akrilik bir mikroakışkan cihazın üretim protokolünü düşük maliyetli ve kullanımı kolay bir ortamda detaylandırıyoruz.

Manyetik Nanopartikül Bazlı İmmünoassaylar için Kademeli Bir Kısıtlama ile Mikroakışkan Akrilik Cihazın Bilgisayar Sayısal Kontrol Mikrofrezelenmesi

Mevcut protokol, yüksek çözünürlüklü mikroskopi görüntülemeyi eşzamanlı basınç farkı ölçümleriyle birleştirerek yarı-2D gözenekli ortamlarda biyofilm gelişimini incelemek için mikroakışkan bir platformu tanımlamaktadır. Platform, gözenekli ortamlardaki gözenek boyutunun ve sıvı akış hızlarının biyotıkanma üzerindeki etkisini ölçer.

Gözenekli Ortamlarda Biyotıkanıklığı İncelemek için Mikroakışkan Bir Platform

Öğrenin termoplastik mikroakışkan cihazların mikro sıcak kabartma ve termal bağlama ile üretimini. Silika partikülleri kullanarak nükleik asit izolasyonu ve PCR uygulamaları için bu yöntemi keşfedin.

Termoplastik mikroakışkan Kanallar imalatı

Daha fazla video keşfet