عالية السرعة نظام تسليم القطرة ومقرها سلبية الضخ في أجهزة ميكروفلويديك
Summary
وقد تم تطوير النظام باستخدام ميكروفلويديك الرواية ظاهرة سلبية والضخ للمستخدم توصيل السائل نظام للرقابة. هذا النظام ميكروفلويديك لديه القدرة على أن تستخدم في طائفة واسعة من التطبيقات البيولوجية نظرا لانخفاض التكلفة وسهولة الاستخدام والدقة الحجمي ، سرعة عالية والتكرارية والأتمتة.
Abstract
وقد تم وضع نظام جديد يستخدم ميكروفلويديك ظاهرة ضخ السلبي مع مستخدم قطرات السائل تسيطر على نظام التسليم. الضخ السلبي هو ظاهرة التوتر السطحي التي يسببها ضغط السائل محرك الخلافات الحركة في قنوات مغلقة. تقديم السوائل النظام الآلي يتكون من مجموعة من الصمامات الجهد للرقابة مع فتحات صغيرة متصلة خزان السائل ، ونظام التحكم. هذه الصمامات الجهد للرقابة توفر وسيلة دقيقة لتسليم volumetrically قطرات السائل إلى مدخل جهاز ميكروفلويديك بطريقة عالية التردد. بناء على أبعاد أظهر في الدراسة الحالية سبيل المثال ، فإن النظام قادر على تدفق 4 مل في الدقيقة الواحدة (من خلال القناة 2.2mm مستعرضة 260um). استنادا إلى هذه الأبعاد القناة نفسها ، لا يمكن تحقيق تبادل السوائل من نقطة داخل القناة في وقت قصير الى ثمانية مللي ثانية. لوحظ أن هناك تفاعل بين زخم من النظام (الكشف عنها من قبل مجموعة من قطرات إنشاؤها بواسطة الصمامات وسرعة السائل في قناة) ، والتوتر السطحي للسائل. حيث يوفر الزخم لسرعة تدفق السوائل (أو العكس) ، من موازنة التوتر السطحي عند مدخل يوفر التوقف المفاجئ لتدفق أي. هذا التوقف المفاجئ يتيح للمستخدم التحكم في خصائص تدفق للقناة ، ويفتح الباب أمام مجموعة متنوعة من التطبيقات البيولوجية ، وتتراوح في أي مكان من كاشف لتسليم المخدرات خلية الدراسات. ومن الملاحظ أيضا أنه عندما يتم تهدف فتحات في مدخل في زوايا الضحلة ، ويمكن أن يسبب زخم الحبرية إضافية السائل الظواهر المثيرة للاهتمام ، مثل اختلاط قطرات متعددة في المدخل.
Protocol
Discussion
- لسلبية عالية السرعة الضخ ، وإذا ما تم اختيار الحق في الجمع بين التردد ولكل وحدة التخزين نبض (بسبب الوقت الذي فتح الصحيح) ، ينبغي أن يرى المستخدم ما يبدو أنه تراجع ثابت أو قذيفة على مدخل ومعدل تدفق سريع للغاية داخل القناة. إذا تجاوز يحدث ، في الوقت فتح و / أو …
Acknowledgements
تم توفير التمويل من قبل معهد ويسكونسن للاكتشاف.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Sylgard 184 Silicone elastometer base | Dow Corning | MSDS No.: 01064291 | ||
| Sylgard 184 Silicone elastometer curing agent | Dow Corning | MSDS No.: 01064291 | ||
| VHS Microdispensing Starting kit | The Lee Company | IKTX0322000A | ||
| Miniature Holders | Bioscience Tools | MH-2 | ||
| LabVIEW | National Instruments | Control System | ||
| 1.14mm I.D. tubing | Scientific Commodities Inc. | BB31695-PE/7 | ||
| 1.57mm I.D. tubing | Scientific Commodities Inc. | BB31695-PE/10 | ||
| 20 mL BD™ Luer-Lok Tip Syringe, non-sterile | BD | 301032 |
Referências
- Berthier, E., Beebe, D. J. Flow rate analysis of a tension driven passive micropump. Lab Chip. 7, 1475-1478 (2007).
- Duffy, D. C., McDonald, J. C., Schueller, O. J. A., Whitesides, G. M. Rapid Prototyping of Microfluidic Systems in Poly(dimethylsiloxane). Anal. Chem. 70, 4974-4984 (1998).
- Harris, J., Lee, H., Vahidi, B., Tu, C., Cribbs, D., Cotman, C., NL, J. e. o. n. Non-plasma Bonding of PDMS for Inexpensive Fabrication of Microfluidic Devices. J Vis Exp. (9), (2007).
- Walker, G. M., Beebe, D. J. A passive pumping method for microfluidic devices. Lab Chip. 2 (3), 131-134 (2002).
