Name: Kolloidal Parçacıkların Öz-Montaj Süreci yoluyla PDMS mikroakışkan Chip Sub-50 Nm Nanofluidic Junctions oluşturma (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 13 s
Description: Keşfedin kolloidal silika nanoparçacıkların öz-montaj tekniğiyle PDMS mikroakışkan cihazlarda sub-50 nm nanofluidik bağlantı oluşturmayı. Bu yöntem DNA ve protein örneklerinin elektrokinetik konsantrasyonu için kullanılır.

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

playerTrialDesktop

Bu çalışma NIH R21 EB008177-01A2 ve New York Üniversitesi Abu Dabi (NYUAD) Araştırma Geliştirme Fonu 2013 Biz mikrofabrikasyon sırasında verdikleri destek nedeniyle MİT MTL teknik personele teşekkürlerimi ifade ve James Weston ve onların için NYUAD Nikolas Giakoumidis tarafından desteklenen SEM fotoğraf çekmek ve sırasıyla bir gerilim bölücü bina desteği. PDMS cihaz imalat NYUAD ve mikroimalat çekirdek tesisi yapılmıştır. Son olarak, biz video çekimi ve düzenleme için dijital Burs NYUAD Merkezi&#39;nden Rebecca Pittam teşekkür etmek istiyorum.

Silika Kolloidal Boncuk Cezalar 1. Hazırlık <ol><li> 300 nm ve 500 nm silika kordon süspansiyonların hazırlanması <ol><li> Vorteks 30 sn için silika kordon stok süspansiyonu (% 10 ağırlık / su hac). Homojen bir süspansiyon elde edildi. 1 dakika için 2600 x g&#39;de, 1.5 ml tüp ve santrifüj içine 600 ul stok süspansiyonu toplam Pipet. </li><li> 1 mM sodyum fosfat tampon maddesi (PB, pH 7.0), 400 ul süpernatant değiştirin. </li><li> vorteks yoluyla pH 7.0&#39;da 1 mM sodyum fosfat çözeltisi içinde% 15 nihai konsantrasyonu silis boncuklar askıya alınması. </li></ol></li><li> Poli yüzey işlevselleştirilmesi 500 nm silika karboksil boncukları (allilamin hidroklorür, PAH) ve poli (sodyum stiren sülfonat, PSS) polielektrolitler <ol><li> % 1 10 mi, 1 M NaCl (pH 7.0) (w / v) boncuk süspansiyonu ile karboksil grubu ile 500 nm silis boncuklar 0.1 g süspanse edin. </li><li> 1 M nac 0.4% PAH (MW 65K) hazırlayın1 M NaCl, 15 ml stok çözeltisi 300 ul (% 20 ağırlık / su içinde hac) çözülmesiyle l. 20 mi, 1 M NaCl çözeltisi içinde 0.18 g PSS çözülmesiyle, 1 M NaCl çözeltisi içinde% 0.9 PSS (MW 70K) hazırlayın. Vortex hem 1 dakika için çözümler. tamamen polielektrolit çözmek için. </li><li> karboksil fonksiyonel grup ile silis boncuklar üzerinde pozitif yüklü polielektrolit tabakası biriktirilmesi için 15 ml&#39;lik bir tüp içinde% 1 silis karboksil boncuk 9.8 ml PAH çözeltisi 200 ul ekle. 1 dakika için boncuk süspansiyonu vorteksleyin. ve 60 dakika boyunca bir tüp rotator üzerinde inkübe edin. Oda sıcaklığında karıştırıldı. </li><li> 1 dakika boyunca 1.801 xg&#39;de boncuk süspansiyonu santrifüj. ve 10 ml DI su ile ilişkisiz PAH beş kez yıkayın. Her bir santrifüj ve süpernatan çıkarılmasından sonra boncuklar yoğun tüpün altındaki sıkıştırıldı. Boncuklar yeniden süspanse edildi ve bir sonraki santrifüj aşamasından önce yıkanabilir ve böylece DI, 8 ml su ilave edilmeden önce DI 2 ml su ile kuvvetli bir şekilde pipetleme kordon yığın bozabilir. </li><li> takipPSS kaplama 1.2.3 ve 1.2.4 adımları boncuklar üzerinde, negatif yüklü bir tabaka yatırmak. PSS birikimi öncesinde 1.2.4 5 inci yıkama adımından DI su süpernatant çıkardıktan sonra 1 M NaCl 9.8 ml boncuk yeniden askıya. <ol><li> 15 ml tüp altındaki köşe yığın parçalamak ve daha sonra 1 M NaCl, 8 ml eklemek için 1 M NaCl 2 ml kullanılarak alan güçlü pipetleme adımı kullanın. Tek PAH tabaka tevdi silis boncuklar 9.8 ml PSS çözeltisi 200 ul ekle. 1 dakika boyunca vorteks sonra. ve 60 dakika boyunca kuluçkalama. Tüp rotator, DI su ile 5 yıkama adımları tekrarlayın. </li><li> doğru gerçekleştirilmiştir polielektrolit yerleştirme işlemini kontrol etmek için, üreticinin protokolüne uygun olarak, bir dinamik ışık saçma sistemi kullanılarak her bir polielektrolit kaplama öncesi ve sonrası boncukların zeta potansiyelinin ölçülmesi (Tablo 1 e bakınız). </li></ol></li><li> Tek PSS katmanda aşağıdaki DI suyla beş yıkama adımları tekrarlayınyerleştirme ve% 0.05 Tween 20 öncesinde akışkanlık arttırmak için mikroakışkan cihaz kullanmak (a / h% 15) ile 1 mM sodyum fosfat tampon 650 ul boncuk yeniden askıya. </li></ol></li><li> PSS tek bir tabakası bırakmak üzere özellikle amin fonksiyonel grubu ile 500 nm silis boncuklar 1.2.6 etmek 1.2.5 yukarıda açıklanan prosedürü izleyin. </li></ol> PDMS mikroakışkan Chip 2. Fabrikasyon <ol><li> Silikon master mikroüretim <ol><li> aşağıdaki gibi mikroüretim teknikleri kullanılarak PDMS kalıplama için silikon ana imal. <ol><li> Spin kat silikon gofret 4,000 rpm&#39;de 1 mikron ince fotorezist. Desen projeksiyon litografi (pozlama süresi 170 milisaniye.) Ve 700 nm derin ve 2 mikron genişliğinde düzlemsel nanochannels etch kullanarak katman reaktif iyon aşındırma ile (silis boncuklar nanotraps olarak hareket). </li><li> CHF 3 (45 sccm: 3.5 nm / s aşındırma oranı elde etmek için aşağıdaki aşındırma parametrelerini kullanın), CF 4 (15 sccm), Ar (100 sccm), basınç 100 mTorr&#39;luk, RF güç 200 W </li></ol></li><li> Spin kat, ikinci 1 mikron kalınlığında fotorezist 2.000 rpm&#39;de katman ve daha önce desenli nanotraps bir hizalama gerçekleştirin. mikrokanalların iletişim litografi yoluyla ve silikon derin reaktif iyon aşındırma (DRIE) tarafından Desen. DRIE Tablo 2&#39;de 26 parametreleri kullanın. </li></ol></li><li> PDMS kalıp imalatı <ol><li> Bir vakum kavanoz O / N trichlorosilane (50 ul) ile silikon ustası Silanize. DİKKAT: Tricholorosilane zehirli ve korozif bir malzemedir. Her zaman uygun kişisel koruyucu ekipman ile kimyasal bir kaput kullanabilirsiniz. </li><li> 10 de sertleştirme maddesi başlangıç ​​karışımı: silanize silikon ana 1 oranı ve döküm PDMS ve bir konveksiyon fırınında 2 saat boyunca 70 ° C &#39;de tedavi. </li><li> Bir pl sonra plazma temizleyici kullanarak boş bir gofret bir bıçak ve plazma bağı onunla silikon ustadan PDMS levha çıkarın1 dakika boyunca plazma temizleyici asma tedavisi. adımı döküm aşağıdaki PDMS için bir bölüm çizgi işaretlemek için kenarı boyunca kasetleri takın. </li><li> triklorosilan (50 ul), O / N oranı ile bir vakum kavanoza PDMS kalıp Silanize. </li><li> PDMS döküm (baz:: 1 oranında 10 sertleştirici) silanize PDMS kalıp ve bir konveksiyon fırınında 2 saat boyunca 70 ° C &#39;de tedavi. </li></ol></li><li> PDMS cihazın imalatı <ol><li> bant ile işaretlenmiş bölüm hattı boyunca PDMS kalıp tedavi PDMS levha soyun. </li><li> Bir bant ile temiz 1,5 mm biyopsi yumruk ile Punch rezervuar delikleri, izopropil alkol (IPA) ve azot ile kuru ile durulayın. </li><li> Plazma bağı, 1 dakika için bir plazma temizleme bir plazma tedavi sonrası 25 mm x 75 mm mikroskop cam slayt PDMS cihaz. </li></ol></li><li> Ultrasonicate 60 dakika boyunca boncuk süspansiyonu. Dolum için ultrasonik banyoda önce. 10 ul boncuk süspansiyonu pipetle (300 nm olmayan işlevselleştirilmiş silika olmakreklamlar veya PAH-PSS tabakaları ile 500 nm, silika karboksil boncuklar ya da girişler 4 ve 6 bir PSS tabakası ile 500 nm silika amin boncuk) her biri için (Şekil 1 A, B) hemen PDMS çip plazma bağ sonra bkz cam alt-tabaka. boncuk ambalaj geliştirmek için bir pipet ile PDMS çip üzerinde hafifçe dokunun. <ol><li> boncuk dağıtım kanallarının doldurduktan sonra, bant ile 1 ve 9 hariç tüm girişleri kapsamaktadır. . Kullanımdan önce 4 ° C&#39;de 3 saat ve mağaza cihazı Hava kuruması 2 kolloidal kendinden montaj işleminin adım adım şematik verir Şekil. </li></ol></li></ol> DNA&#39;nın Elektrokinetik Konsantrasyon 3. Deney <ol><li> hazneleri 3, 7, bir tampon çözeltisi ile (1 mM PB 10 | il) ve hazne 5, bir DNA örneği ile (1 mM PB 10 nM 10 ul) doldurun ve rezervuar 2 ters pipet ucu ile hafifçe negatif bir basınç uygulamak 8 ve 10 (bkz kabarcıkları olmadan çözümleri ile kanal doldurmak için <strong&gt; Şekil 1 B). </li><li> basıncı dengelemek ve 5 dakika beklemek 10 Rezervuara rezervuar 2 ve 8 ve 10 nM DNA 10 ul 1 mM PB 10 ul ekle. dengeye ulaşmak için. </li><li> rezervuar 3, 5, 7, 10 içine Pt teller yerleştirin. </li><li> Bir kaynak metre ve Pt tel bağlı bir gerilim bölücü kullanılarak nanofluidic kavşak arasındaki gerilimi uygulayın. İlk rezervuarların 5, rezervuarlar 3, 7, 10 ve GND üzerinde 30 V uygulayın. </li><li> ~ 30 saniye sonra rezervuar 10 25 V gerilim azaltın. </li><li> DNA floresan sinyalleri kaydederken numunenin photobleaching en aza indirmek için, her 5 saniyede bir aralıklarla açıklık ile mekanik bir deklanşör kullanın. </li></ol>

<ol><li>Mawatari, K., Kazoe, Y., Shimizu, H., Pihosh, Y., Kitamori, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extended-Nanofluidics%3A+Fundamental+Technologies%2C+Unique+Liquid+Properties%2C+and+Application+in+Chemical+and+Bio+Analysis+Methods+and+Devices%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Extended-Nanofluidics: Fundamental Technologies, Unique Liquid Properties, and Application in Chemical and Bio Analysis Methods and Devices.</a> Anal Chem. 86, 4068-4077 (2014).</li>
<li>Tsukahara, T., Mawatari, K., Kitamori, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrated+extended-nano+chemical+systems+on+a+chip%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Soc+Rev%22%5BJournal%5D)">Integrated extended-nano chemical systems on a chip.</a> Chem Soc Rev. 39, 1000-1013 (2010).</li>
<li>Mani, A., Zangle, T. A., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+Propagation+of+Concentration+Polarization+from+Microchannel-Nanochannel+Interfaces+Part+I%3A+Analytical+Model+and+Characteristic+Analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">On the Propagation of Concentration Polarization from Microchannel-Nanochannel Interfaces Part I: Analytical Model and Characteristic Analysis.</a> Langmuir. 25, 3898-3908 (2009).</li>
<li>Aizel, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enrichment+of+nanoparticles+and+bacteria+using+electroless+and+manual+actuation+modes+of+a+bypass+nanofluidic+device%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Enrichment of nanoparticles and bacteria using electroless and manual actuation modes of a bypass nanofluidic device.</a> Lab Chip. 13, 4476-4485 (2013).</li>
<li>Wang, Y. C., Stevens, A. L., Han, J. <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, 4293-4299 (2005).</li>
<li>Karnik, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrostatic+control+of+ions+and+molecules+in+nanofluidic+transistors%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+letters%22%5BJournal%5D)">Electrostatic control of ions and molecules in nanofluidic transistors.</a> Nano letters. 5, 943-948 (2005).</li>
<li>Mao, P., Han, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+characterization+of+20+nm+planar+nanofluidic+channels+by+glass-glass+and+glass-silicon+bonding%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Fabrication and characterization of 20 nm planar nanofluidic channels by glass-glass and glass-silicon bonding.</a> Lab Chip. 5, 837-844 (2005).</li>
<li>Mao, P., Han, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Massively-parallel+ultra-high-aspect-ratio+nanochannels+as+mesoporous+membranes%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Massively-parallel ultra-high-aspect-ratio nanochannels as mesoporous membranes.</a> Lab Chip. 9, 586-591 (2009).</li>
<li>Balducci, A., Mao, P., Han, J. Y., Doyle, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Double-stranded+DNA+diffusion+in+slitlike+nanochannels%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Double-stranded DNA diffusion in slitlike nanochannels.</a> Macromolecules. 39, 6273-6281 (2006).</li>
<li>Yamada, M., Mao, P., Fu, J. P., Han, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+Quantification+of+Disease-Marker+Proteins+Using+Continuous-Flow+Immunoseparation+in+a+Nanosieve+Fluidic+Device%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Rapid Quantification of Disease-Marker Proteins Using Continuous-Flow Immunoseparation in a Nanosieve Fluidic Device.</a> Anal Chem. 81, 7067-7074 (2009).</li>
<li>Huh, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuneable+elastomeric+nanochannels+for+nanofluidic+manipulation%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Tuneable elastomeric nanochannels for nanofluidic manipulation.</a> Nat Mater. 6, 424-428 (2007).</li>
<li>Chung, S., Lee, J. H., Moon, M. W., Han, J., Kamm, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-lithographic+wrinkle+nanochannels+for+protein+preconcentration%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Non-lithographic wrinkle nanochannels for protein preconcentration.</a> Adv Mater. 20, 3011-3016 (2008).</li>
<li>Park, S. M., Huh, Y. S., Craighead, H. G., Erickson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+nanofluidic+device+prototyping+using+elastomeric+collapse%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci%22%5BJournal%5D)">A method for nanofluidic device prototyping using elastomeric collapse.</a> Proc Natl Acad Sci. 106, 15549-15554 (2009).</li>
<li>Zeng, Y., Harrison, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembled+colloidal+arrays+as+three-dimensional+nanofluidic+sieves+for+separation+of+biomolecules+on+microchips%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Self-assembled colloidal arrays as three-dimensional nanofluidic sieves for separation of biomolecules on microchips.</a> Anal Chem. 79, 2289-2295 (2007).</li>
<li>Malekpourkoupaei, A., Kostiuk, L. W., Harrison, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+Binary+Opal+Lattices+in+Microfluidic+Devices%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Mat%22%5BJournal%5D)">Fabrication of Binary Opal Lattices in Microfluidic Devices.</a> Chem Mat. 25, 3808-3815 (2013).</li>
<li>Merlin, A., Salmon, J. -B., Leng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic-assisted+growth+of+colloidal+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Microfluidic-assisted growth of colloidal crystals.</a> Soft Matter. 8, 3526-3537 (2012).</li>
<li>Schepelina, O., Zharov, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PNIPAAM-modified+nanoporous+colloidal+films+with+positive+and+negative+temperature+gating%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">PNIPAAM-modified nanoporous colloidal films with positive and negative temperature gating.</a> Langmuir. 23, 12704-12709 (2007).</li>
<li>Schepelina, O., Zharov, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Poly%282-%28dimethylamino%29ethyl+methacrylate%29-Modified+Nanoporous+Colloidal+Films+with+pH+and+Ion+Response%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Poly(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate)-Modified Nanoporous Colloidal Films with pH and Ion Response.</a> Langmuir. 24, 14188-14194 (2008).</li>
<li>Smith, J. J., Zharov, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ion+transport+in+sulfonated+nanoporous+colloidal+films%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Ion transport in sulfonated nanoporous colloidal films.</a> Langmuir. 24, 2650-2654 (2008).</li>
<li>Gaspar, A., Hernandez, L., Stevens, S., Gomez, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochromatography+in+microchips+packed+with+conventional+reversed-phase+silica+particles%5BTitle%5D)+AND+%22Electrophoresis%22%5BJournal%5D)">Electrochromatography in microchips packed with conventional reversed-phase silica particles.</a> Electrophoresis. 29, 1638-1642 (2008).</li>
<li>Lee, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Fidelity+Optofluidic+On-Chip+Sensors+Using+Well-Defined+Gold+Nanowell+Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">High-Fidelity Optofluidic On-Chip Sensors Using Well-Defined Gold Nanowell Crystals.</a> Anal Chem. 83, 9174-9180 (2011).</li>
<li>Hu, Y. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interconnected+ordered+nanoporous+networks+of+colloidal+crystals+integrated+on+a+microfluidic+chip+for+highly+efficient+protein+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22Electrophoresis%22%5BJournal%5D)">Interconnected ordered nanoporous networks of colloidal crystals integrated on a microfluidic chip for highly efficient protein concentration.</a> Electrophoresis. 32, 3424-3430 (2011).</li>
<li>Zhang, D. -W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfabrication-free+fused+silica+nanofluidic+interface+for+on+chip+electrokinetic+stacking+of+DNA%5BTitle%5D)+AND+%22Microfluid+Nanofluid%22%5BJournal%5D)">Microfabrication-free fused silica nanofluidic interface for on chip electrokinetic stacking of DNA.</a> Microfluid Nanofluid. 14, 69-76 (2013).</li>
<li>Syed, A., Mangano, L., Mao, P., Han, J., 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>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, 912-922 (2010).</li>
<li>Fu, J. P., Mao, P., Han, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous-flow+bioseparation+using+microfabricated+anisotropic+nanofluidic+sieving+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Continuous-flow bioseparation using microfabricated anisotropic nanofluidic sieving structures.</a> Nat Protoc. 4, 1681-1698 (2009).</li>
<li>Plecis, A., Nanteuil, C., Haghiri-Gosnet, A. M., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electropreconcentration+with+Charge-Selective+Nanochannels%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Electropreconcentration with Charge-Selective Nanochannels.</a> Anal Chem. 80, 9542-9550 (2008).</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, 4472-4482 (2012).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

NANO AKIŞKAN incelemek için ortak cihaz tasarım düzeni takiben, nanochannels bir dizi desenlendirme lithographically kolloidal nanoparçacıkların buharlaşma odaklı kendini takımı kullanılarak yerine iki mikroakışkan kanallar arasında bir nanofluidic kavşak fabrikasyon. topuk kısmı dağıtım kanalı, 700 nm lik bir derinliği ve 100 nm&#39;lik toplam genişlikte kordon dağıtım kanalının her iki tarafta 2 um genişliğinde nanotraps bir diziye kolloidal parçacıklar akan zaman akmasını boncuk süspansiyonu engelledi nedeniyle nanot...

10 2 nm - NANO AKIŞKAN 10 1 uzunluğu ölçeğinde biyolojik süreçleri ya da iyonların taşınım olaylarını ve molekülleri incelemek için μ TMS ortaya çıkan bir araştırma alanı (Micro Toplam Analiz Sistemleri) &#39;dir. Gerekirse bu tür nanochannels olarak nanofluidic araçları gelişine, moleküllerin ve iyonların taşıma işlemleri sadece ayrılma ve tespiti için bu uzunluk ölçekte kullanılabilen özellikleri istismar ederek, benzeri görülmemiş bir hassasiyetle takip ve manipüle edilebilir. 1,2 Bir bu karakteristik nano ölçekli özellikleri bir yük dengesizliğe neden ve nanochannel ve Mikrokanallı arasındaki iyon konsantrasyonu kutuplaşma (ICP) başlatabilir nanochannels toplu ücret (veya Dukhin numarasına) yüzeyinin yüksek bir orandır. 3 Nanofluidic süreçleri için bir ortak cihaz platformu bir birleşme olarak nanochannels dizisi ile bağlı bir, iki mikro sisteminden oluşur. 4-6 </sup&gt; Bir nanofluidic cihazı oluşturmak için tercih edilen malzeme, çünkü bağlama işlemleri sırasında çökmesini kanal engelleyen yüksek sertlik silikondur. 7 Bununla birlikte, silisyum cihaz fabrikasyonu pahalı maskeleri ve temiz oda tesiste işleme önemli gerektirir. 8- nedeniyle kalıplama ve plazma yapıştırma, polidimetilsiloksan (PDMS) aracılığıyla cihaz imalat kolaylık 10. yaygın Mikroakiskan için bir yapı malzemesi olarak kabul edilmiştir ve bunun yanı sıra NANO AKIŞKAN için ideal bir malzemedir olacaktır. Ancak, düşük Young modülü 360-870 KPa etrafında, plazma yapıştırılması sırasında PDMS kanal kolayca katlanabilir hale getirir. nanochannel derinliği 100 nm altında olması olan, standart fotolitografi vasıtasıyla PDMS cihazların imalat, bir kanal genişliği gerektiren, son derece zorlu hale geleceği anlamına gelir: 1 nanochannel (derinliğine genişliği) minimum en-boy oranı en az 10 olması gerekir photolith mevcut sınırından daha azcivarında 1 mikron coğrafyayı. Bu sınırlamayı aşmak için, böyle bir plazma tedaviden sonra 78 nm 11 veya oluşturmak için kırışıklıkların ortalama derinliği ile çatlaklar başlatmak için germe olmayan lithographical yöntemlerle PDMS nanochannels oluşturmak için girişimleri olmuştur. 12 mekanik basınç ile PDMS kanal izin çöken bir 60 nm gibi düşük nanochannel yüksekliği. 13 bu son derece yaratıcı olmayan taşbaskı yöntemler derinlemesine 100 nm altında bina nanochannels izin olsa da, nanochannel imalat boyutlu kontrol edilebilirlik hala nanofluidic cihazlar için bir yapı malzemesi olarak PDMS geniş bir kabul bir engel teşkil etmektedir. nanochannels bir diğer önemli bir sorun, ister silikon veya PDMS, iyonlar veya moleküller manipülasyonu için bir kanal duvarı yüzey yükünün değiştirilmesi için bir ihtiyaç vardır durumunda yüzey işlevselleştirilmesi. bağlanması aracılığıyla cihaz grubu sonra nanochannels zor olannedeniyle difüzyon ile sınırlı taşıma yüzey fonksiyonlandırmalar için ulaşır. Yüksek boyutlu sadakat ve kolay bir yüzey fonksiyonlandırmalar bir nano kanalı oluşturmak için, mikroakışkan cihazlar buharlaşma 14-16 tarafından uyarılan kolloidal parçacıkların öz-montaj yöntemi umut verici yaklaşımlardan biri olabilir. Gözenek boyutu ve yüzey özelliği kontrol edilebilirliği yanı sıra, ayarlamak için bir olasılık sıcaklık, 17 pH, 18,19 ve iyonik kuvvete kontrol ederek polielektrolitler ile kaplanmış koloidal parçacıklar kullanılarak in-situ gözenek boyutu da vardır. Çünkü bu 18 elektrokromatografi, 20 biyosensörler, 21 protein konsantrasyonu 22 ve Mikroakiskan proteinlerin ve DNA&#39;nın ayrılması. 14,23 Bu çalışmada için avantajlar, kolloidal parçacıkların öz-montaj yöntemi zaten bulduğu uygulamaları, biz bir inşa etmek için bu öz-montaj yöntemi konuşlandırılmış elektrokinetik zenginleştirme cihazıİki mikro arasındaki nanofluidic birleşim gerektirir PDMS. 24 elektrokinetik konsantrasyonda arkasındaki temel mekanizma, iyon konsantrasyon kutuplaşma (ICP) dayanır. Imalat ve montaj adımları 25 ayrıntılı bir açıklaması aşağıdaki protokole dahil edilir.

<table><tbody><tr><td>Poli (Stirensülfonik Asit) Sodyum Tuzu</td><td>Polysciences&nbsp;</td><td>08772</td><td></td></tr><tr><td>Poli (Alilamin) Çözeltisi</td><td>Sigma Aldrich</td><td>479144-5G</td><td></td></tr><tr><td>Silika Mikroküre - 300 nm</td><td>Polysciences&nbsp;</td><td>24321</td><td></td></tr><tr><td>Silika Mikroküre - 500 nm</td><td>Polysciences&nbsp;</td><td>24323</td><td></td></tr><tr><td>Silika Mikroküre Karboksil Fonksiyonel - 500 nm</td><td>Polysciences&nbsp;</td><td>24753</td><td></td></tr><tr><td>Silika Mikroküre Amin Fonksiyonel - 500 nm</td><td>Polysciences&nbsp;</td><td>24756</td><td></td></tr><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></td></tr><tr><td>Ultrasonik Temizleyici</td><td>Branson</td><td>3510</td><td></td></tr><tr><td>Tüp Döndürücü ve nbsp;</td><td>VWR</td><td>10136-084</td><td></td></tr><tr><td>Vorteks Karıştırıcı</td><td>WiseMix</td><td>VM-10</td><td></td></tr><tr><td>Mikrosantrifüj</td><td>VWR</td><td>Micro 1207</td><td></td></tr><tr><td>Plazma Temizleyici</td><td>Harrick Plazma</td><td>PDC-001-HP</td><td></td></tr><tr><td>PDMS Mikser</td><td>Thinky</td><td>ARE-250</td><td></td></tr><tr><td>Fırın</td><td>Termo Bilimsel</td><td>PR305220M</td><td></td></tr><tr><td>Epi-floresan Mikroskobu</td><td>Nikon</td><td>Eclipse Ti CCD</td><td></td></tr><tr><td>Kamera</td><td>Andor</td><td>Clara</td><td></td></tr><tr><td>Platin Elektrotlar</td><td>Alfa Aesar</td><td>43014</td><td></td></tr><tr><td>Kaynak Ölçer</td><td>Keithley</td><td>2400</td><td></td></tr><tr><td>Dijital Multimetre&nbsp;</td><td>Extech</td><td>410</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskopi Cam Slaytlar</td><td>Thermo Scientific</td><td>2951-001</td><td></td></tr><tr><td>Tween 20</td><td>Merck Millipore</td><td>822184</td><td></td></tr><tr><td>Sodyum klorür</td><td>Fisher Scientific</td><td>7646-14-5</td><td></td></tr><tr><td>Sodyum fosfat monobazik</td><td>Sigma Aldrich</td><td>71505</td><td></td></tr><tr><td>Sodyum fosfat dibazik</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S3264</td><td></td></tr><tr><td>DNA</td><td>IDT</td><td></td><td>CAA CCG ATG CCA CAT CAT TAG CTA C</td></tr><tr><td>B-Phycoerythrin</td><td>Life Technologies</td><td>P-800</td><td></td></tr><tr><td>Zeta Potansiyel Ölçümü için dinamik ışık saçılma sistemi</td><td>Malvern</td><td>Zetasizer Nano S</td><td></td></tr><tr><td>Photoresist&nbsp;</td><td>Shipley</td><td>SPR700-1.0</td><td></td></tr><tr><td>Projeksiyon litografi</td><td>Nikon</td><td>NSR2005i9</td><td></td></tr><tr><td>Reaktif İyon Aşındırıcı Uygulamalı</td><td>Malzemeler</td><td>AME P5000</td><td></td></tr><tr><td>ICP derin reaktif iyon aşındırıcı</td><td>STS</td><td>STS-6 "</td><td></td></tr><tr><td>İletişim litografi</td><td>Elektronik Vizyonlar</td><td>EV620</td><td></td></tr><tr><td>Fotorezist Kaplayıcı Geliştirici</td><td>SSI</td><td>SSI 150</td><td></td></tr><tr><td>Temassız yüzey profilleyici</td><td>Wyko</td><td>NT 9800</td><td></td></tr></tbody></table>

kolloidal parçacıkların Öz-montaj süreci yoluyla pdms mikroakışkan chip sub-50 nm nanofluidic junctions oluşturma

Creating Sub-50 Nm Nanofluidic Junctions in PDMS Microfluidic Chip via Self-Assembly Process of Colloidal Particles

Polidimetilsiloksan (PDMS), kalıplama ve bağlama kolaylığı ve saydamlığı mikroakışkan cihazları olmak için geçerli olan yapı malzemesidir. Nedeniyle PDMS malzemenin yumuşak olması, ancak, nanochannels oluşturmak için PDMS kullanmak zordur. kanallar plazma yapıştırılması sırasında çöker kolayca eğilimindedir. Bu yazıda alt-50, iki mikrokanallar arasında gözenekler nm nanofluidic kavşaklar oluşturmak için silika koloidal nanoparçacıkların bir buharlaşma odaklı kendini montaj yöntem mevcut. gözenek boyutu yanı sıra nanofluidic kavşak yüzey yükü sadece öz-montaj işleminden önce bir şişeye monte mikroakışkan cihazın dışında koloidal silis boncuk boyutu ve yüzey fonksiyonelleşmesine değiştirerek ayarlanabilir olduğunu. 300 nm, 500 nm ve 900 nm arasında bir kordon boyutu Nanopartiküllerin kendini düzenlemesi kullanılarak, sırasıyla, bir gözenek 45 nm ~ büyüklüğü, ~ 75 nm ve ~ 135 nm gözenekli bir membranın imal etmek mümkün olmuştur. elektrik altındaEl potansiyeli, bir katyon seçici membran gibi bu nano-gözenekli membran başlatılan iyon konsantrasyon kutuplaşma (ICP) oyunculuk 15 dakika içinde ~ 1.700 kat DNA konsantre. Bu sigara litografik nanofabrikasyon süreci PDMS mikroakışkan çip içinde iyonların ve moleküllerin nano taşıma süreçlerinin çalışma için ayarlanabilir bir nanofluidic kavşak inşa etmek için yeni bir fırsat açılır.

İki Mikrokanallarda arasında kendi kendine monte nanofluidic kavşak içeren PDMS bir elektrokinetik yoğunlaştırıcı çip) Şekil 1A gösterilmiştir. Cihazın ortasında kanal 50 mikron genişliğinde boncuk dağıtım kanalı (Şekil 1B) üzerinden bir DNA numune çözeltisi ile doldurulmuş ve her iki tarafta iki tampon çözelti kanallar ile çevrili. silika koloidal süspansiyon numune ve tampon çözelti kanalı arasında bir nanofluidic kavşak oluşturmak için hemen plazma ba...

Polidimetilsiloksan (PDMS) içinde iki mikrokanal arasında nanoakışkan bir bağlantı oluşturmak için silika kolloidal nanopartiküllerin basit bir kendi kendine montaj tekniği öneriyoruz. Bu teknik kullanılarak, bir mikrokanalın içine ~ 45 nm'ye kadar gözenek boyutuna sahip nano gözenekli bir boncuk zarı inşa edildi ve DNA örneklerinin elektrokinetik ön konsantrasyonuna uygulandı.

Kolloidal Parçacıkların Öz-Montaj Süreci yoluyla PDMS mikroakışkan Chip Sub-50 Nm Nanofluidic Junctions oluşturma

Polydimethylsiloxane (PDMS) is the prevailing building material to make microfluidic devices due to its ease of molding and bonding as well as its ...

Bu protokol, polidimetilsiloksan içinde iki mikrokanal arasında nanoakışkan bir bağlantı oluşturmak için kolloidal silika nanopartiküllerin yeni ve basit bir kendi kendine montaj tekniğini göstermektedir. Katyon seçici bir zar görevi gören yaklaşık 45 nanometre gözenek boyutuna sahip boncuk zarı, DNA ve protein örneklerinin elektrokinetik konsantrasyonu için kullanılabilir. Genel bakış: İlk adımda, nanotraplara sahip PDMS cihazı, çift kalıplama işleminden geçirilir.Cihazı bir cam alt tabakaya plazma bağladıktan sonra, kendi kendine birleşen kolloidal membranı oluşturmak için yüzey işlevselleştirilmiş silika boncuklar mikro kanallara enjekte edilir. Son olarak, bir kaynak ölçer ve voltaj bölücü kullanılarak membran boyunca bir voltaj uygulanır. İyon tükenmesi ve konsantrasyon artışı, bir CCD kamera ile ters çevrilmiş bir epifloresan mikroskobu kullanılarak gözlemlenir.Silika Kolloidal Parçacık Süspansiyonlarının Hazırlanması: 300 nanometre silika boncuklardan başlayarak; 30 saniye boyunca girdap boncuk stoğu; 600 mikrolitrelik süspansiyonu bir Eppendorf tüpüne çekin ve 2.600g'de bir dakika santrifüjleyin. Santrifüjlemeden sonra, süpernatanı dikkatlice çıkarın. % 15'lik bir çalışma k

creating-sub-50-nm-nanofluidic-junctions-pdms-microfluidic-chip-via

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

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 video plazma bağı olmayan nöron mikroakışkan cihazın nasıl kullanılacağını göstermektedir.

Ucuz mikroakışkan Cihazlar İmalat PDMS Non-plazma Yapışma

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

Damlacık tabanlı mikroakışkan platformları kHz oranları ucuza pikolitrelik, kendi kendine bölümlere damarları oluşturmak mümkün olduğundan yüksek kapasiteli deney için umut vaat eden adaylardır. Hızlı, hassas ve yüksek çözünürlüklü floresans spektroskopik yöntemleri ile entegrasyon sayesinde, bu sistemler içinde üretilen bilgilerin büyük miktarda verimli, ayıklanır, harnessed ve kullanılan olabilir.

Mikroakışkan damlacık platformları için Floresan algılama yöntemleri

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

Burada, polidimetilsiloksandan (PDMS) yapılmış çift katmanlı bir mikroakışkan sistemin imalatını ve çalışmasını açıklıyoruz. Bu cihazın, kristalin bir moleküler malzemenin koordinasyon yolunu yakalama, yönlendirme ve çip üzerinde hapsolmuş yapılar üzerindeki kimyasal reaksiyonları kontrol etme potansiyelini gösteriyoruz.

Mikroakışkan Pnömatik Kafesler: Bir In-yonga Kristal Bindirme, Manipülasyon için Yeni Yaklaşım ve Kontrollü Kimyasal Arıtma

Yağdaki su damlacık tahlilleri analitik kimya, enzim evrimi ve tek hücre analizi için yararlıdır, ancak tipik olarak damlacıkları oluşturmak için mikroakışkanlar gerekir. Burada, damlacık tahlillerini gerçekleştirmek için mikroakışkan içermeyen bir yaklaşım olan parçacık şablonlu emülsifikasyonu açıklıyoruz.

Parçacık Şablonlu Emülsifikasyonu MikroakışkanSız Damlacık Tahlillerini Mümkün

Bakteri ve kolloidler gibi bir sıvıda asılı mikro boyutlu nesneleri polidimetilsiloksisan substratında öngörülen dizilere desenleştirmek için mikroakışkan bir platformda kapilarite destekli montaj kullanan bir teknoloji sunuyoruz.

Sıralı Capillarity destekli Montaj yoluyla Mikroorganizmaların ve Mikropartiküllerin Deseni

Mevcut protokol, verimli mikropartikül konsantrasyonu için kullanılabilecek pnömatik bir mikroakışkan platformu tanımlamaktadır.

Mikro Partikül Konsantrasyonu için Pnömatik Tahrikli Mikroakışkan Platform

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

Keşfedin kolloidal silika nanoparçacıkların öz-montaj tekniğiyle PDMS mikroakışkan cihazlarda sub-50 nm nanofluidik bağlantı oluşturmayı. Bu yöntem DNA ve protein örneklerinin elektrokinetik konsantrasyonu için kullanılır.

Kolloidal Parçacıkların Öz-Montaj Süreci yoluyla PDMS mikroakışkan Chip Sub-50 Nm Nanofluidic Junctions oluşturma

Daha fazla video keşfet