マイクロ流体デバイスでパッシブポンピング用高速液滴ベースのデリバリーシステム
Summary
小説マイクロ流体システムは受動的なポンプの現象とユーザ制御された流体供給システムを使用して開発されました。このマイクロ流体システムは、低コスト、使いやすさ、体積精度、高速、再現性と自動化を与えられた生物学的なさまざまなアプリケーションで使用される可能性があります。
Abstract
小説マイクロ流体システムは受動的なユーザー制御の液滴ベースの液体供給システムと一緒にポンプの現象を使用する開発されました。パッシブポンピングは表面張力が閉じたチャンネルで圧力差を駆動流体の運動を誘導する現象です。自動化された流体供給システムは、流体リザーバと制御システムに接続されているマイクロノズルを持つ電圧制御バルブのセットで構成されています。これらの電圧制御弁は、高い周波数の方法で、マイクロ流体デバイスの入口に流体の液滴を実現するために容積正確な方法を提供しています。現在の研究例に示す寸法に基づいて、システムは毎分4ミリリットルを（260um断面チャネルで2.2ミリメートルを介して）流れることが可能です。これらの同じチャンネルの寸法に基づいて、チャネル内の点の流体交換は、わずか8個もミリ秒単位で達成することができます。それはシステムのモメンタム（チャネルにおけるバルブおよび流体の速度によって作成された液滴の組み合わせによって与えられる）、および液体の表面張力との間の相互作用があることが観察される。勢いが流体の流れ（またはその逆）への速度を提供する場合、入口での表面張力の平衡は、任意のフローに急停止しています。この突然の停止は、ユーザーがチャネルの流動特性を制御することができ、試薬の納入から、薬物の細胞の研究にどこまで、生物学的なさまざまなアプリケーションのための扉を開きます。また、ノズルが浅い角度で入口を目指しているときに、液滴の運動量は入口で複数の液滴の混合などの追加の興味深い流体現象を、引き起こすことが観察される。
Protocol
Discussion
- 周波数とあたりのパルス量（正しいオープン時間に起因する）の適切な組み合わせが選択されている場合、ポンプの高速パッシブの場合は、ユーザーが静的なドロップまたはシェル入口とチャネル内の非常に速い流速と思われるものを参照してくださいしてください。オーバフローが発生した場合は、オープン時間及び/または周波数が高すぎる。
- パルスが（最初から最後まで）行われている間に…
Acknowledgements
資金調達は、ディスカバリーのウィスコンシン大学で提供されていました。
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).
