Qui, presentiamo un protocollo per illustrare i processi di fabbricazione e gli esperimenti di verifica di un semi-three-dimensional (semi-3D) flusso di messa a fuoco chip microfluidico per formazione di goccioline.
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Articolo metodologico
Generazione di dimensione controllata poli (glicol etilenico) diacrilato goccioline tramite dispositivi microfluidici concentrandosi flusso Semi-3-dimensionale
In questo articolo
Sommario
Abstract
Goccioline di uniforme e controllabile dalla dimensione poli (glicol etilenico) diacrilato (PEGDA) potrebbero essere prodotta tramite il flusso di processo in un dispositivo microfluidico di messa a fuoco. Questo libro propone un chip microfluidico di flusso-messa a fuoco (semi-3D) semi-three-dimensional per la formazione di goccioline. Il chip di polidimetilsilossano (PDMS) è stato fabbricato utilizzando il metodo di litografia soft multi-strato. Esadecano contenente surfattante è stato usato come la fase continua, e PEGDA con l'ultravioletto (UV) foto-iniziatore era la fase dispersa. Tensioattivi ha permesso la tensione superficiale locale a goccia e formano una punta più a cuspide che promosso a rompersi in piccoli micro-gocce. Come la pressione della fase dispersa era costante, la dimensione delle goccioline è diventato più piccola con l'aumento della pressione di fase continua prima fase dispersa flusso è stato interrotto. Di conseguenza, le goccioline con variazione della dimensione da 1 µm a 80 µm di diametro potrebbero essere realizzate in modo selettivo modificando il rapporto di pressione a due canali di ingresso, e il coefficiente medio di variazione è stato stimato per essere inferiore al 7%. Inoltre, le goccioline potrebbero trasformarsi in microsfere di esposizione ai raggi UV per foto-polimerizzazione. Coniugazione biomolecole su tale superficie di microsfere hanno molte potenziali applicazioni nei campi della biologia e della chimica.
Introduzione
Sistemi microfluidici basati su goccia hanno la capacità di produrre altamente monodispersi goccioline da nanometri a micrometro diametro gamma1 e tenere il grande potenziale in high throughput drug discovery2, sintesi di biomolecole3 ,4e la diagnostica test5. Dovuto i vantaggi unici di goccioline più piccole, come la maggiore area superficiale a rapporto volume e le applicazioni su larga scala con il consumo di pochi microlitri di campione, la tecnologia ha attirato l'interesse di vasta in una vasta gamma di campi. L'emulsificazione dei ....
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Protocollo
1. stampo fabbricazione
- Progettare due maschere fotografiche utilizzando un software di disegno. Descrivono il contorno della struttura microchannel e utilizza due strati separati per maschera 1 e 2 nello stesso file di disegno, così verificare tutte le connessioni tra i diversi canali. Stampare diversi strati in modo indipendente per cromo piastra sul vetro di un fornitore con risoluzione di 1 µm. Garantire che le fotomaschere sono scure con strutture progettate trasparente, come una polarità negativa.
Nota: La maschera 1 contiene il canale di ingresso di fase dispersa e un orifizio. La maschera 2 contiene il canale di ingresso di fase c....
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Risultati
Il chip microfluidici flusso-messa a fuoco semi-3D è stato fabbricato utilizzando tecniche di litografia soft multistrato come descritto sopra. Il processo di fabbricazione e risultati per stampo master in protocolare illustrato nella Figura 2. Il primo strato, che fornisce un canale largo 65 µm per introdurre la fase dispersa e un 50 µm ampio orifizio (Figura 2a), è di 20 µm di spessore. Uno strato di spessore o.......
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Discussione
La generazione di goccioline in modalità flusso-messa a fuoco utilizzando il dispositivo microfluidico semi-3D e 2D in precedenza è stata sviluppata in una varietà di rapporti8,9,15,19,20, 21. In questi sistemi, il liquido acquoso che potrebbe non essere solidificato è stato scelto come fase dispersa, come acqua deionizzata<.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato supportato dalla ricerca fondamentale Shenzhen finanziamenti (Grant No. JCYJ 20150630170146829, JCYJ20160531195439665 e JCYJ20160317152359560). Gli autori vorrei ringraziare la Prof. ssa Y. Chen alla Shenzhen istituti di tecnologia avanzata, Accademia cinese delle scienze per supporti.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Wafer di silicio | Huashi Co., Ltd | ||
| SU-8 2025, 2100 | Microchem Co. | ||
| sviluppatore SU-8 | Microchem Co. | ||
| Maschera al cromo | Qingyi Precision Mask Making Co., Ltd | ||
| polidimetilsilossano (PDMS) | Dow Corning | Sylgard 184 | |
| poli(glicole etilenico) diacrilato (PEGDA) | Sigma | 26570-48-9 | |
| 2-idrossi-40-(2-idrossietossi)-2-metilpropiofenone | TCI | H1361-5G | fotoiniziatore |
| Esadecano | Sigma | 544-76-3 | |
| ABIL EM 90 | CHT | 144243-53-8 | tensioattivi |
| Rodamina B | Aladdin | 81-88-9 | colorante fluorescente |
| Spin Coater | |||
| Macchina per litografia Agitatore | |||
| automatico per unguento | Thinky | ARV-310 | |
| Forno | BluePard | ||
| Microscopio ottico | OLYMPUS | IX71 | |
| Fotocamera ad alta velocità | Hamamatsu, Giappone | ORCA-flash | |
| MAESFLO Sistema di controllo dei fluidi microfluidici | FLUIGENT | MFCS-EZ | |
| Lampada UV | FUTANSI | 365 nm Luce UV, 8000 MW/CM2 |
Riferimenti
- Teh, S. Y., Lin, R., Hung, L. H., Lee, A. P. Droplet microfluidics. Lab on a chip. 8, 198-220 (2008).
- Xiao, Q., et al. Novel multifunctional NaYF4:Er3+,Yb3+/PEGDA hybrid microspheres: NIR-light-activated photopolymerization and drug delivery. Chemical communications. 49, 1527-152....
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Ristampe e permessi
