De alta velocidad basada en las gotas de entrega del sistema de bombeo pasiva en dispositivos de microfluidos
Summary
Un sistema de microfluidos novela ha sido desarrollado utilizando el fenómeno de bombeo y un pasivo controlado por el usuario de sistemas de fluidos de entrega. Este sistema de microfluidos tiene el potencial para ser utilizado en una amplia variedad de aplicaciones biológicas debido a su bajo costo facilidad de uso, precisión volumétrica, de alta velocidad, repetibilidad y la automatización.
Abstract
Un sistema de microfluidos novela ha sido desarrollado que utiliza el fenómeno de bombeo pasiva junto con un usuario de gota controlado sistema basado en la entrega de líquidos. Pasiva de bombeo es el fenómeno por el cual la tensión superficial inducida por la presión de impulsión diferencias movimiento de fluidos en canales cerrados. El sistema de fluido de distribución automatizado consiste en un conjunto de la tensión de las válvulas de control con micro-boquillas conectadas a un depósito de líquido y un sistema de control. Estas válvulas de control de voltaje ofrecen una forma volumétrica precisa para entregar las gotas de líquido a la entrada de un dispositivo de microfluidos en una forma de alta frecuencia. En base a las dimensiones de muestra en el ejemplo del estudio actual, el sistema es capaz de fluir 4 mililitros por minuto (a través de un 2.2mm por 260um de la sección transversal del canal). En base a estas dimensiones el mismo canal, el intercambio fluido de un punto en el interior del canal se puede lograr en tan sólo ocho milisegundos. Se observa que existe interacción entre el momento del sistema (impartido por una combinación de las gotas creadas por las válvulas y la velocidad del fluido en el canal), y la tensión superficial del líquido. Donde el impulso proporciona la velocidad de flujo de fluido (o viceversa), el equilibrio de la tensión superficial en la entrada proporciona una parada repentina de cualquier flujo. Esta parada repentina permite al usuario controlar las características del flujo del canal y abre la puerta para una variedad de aplicaciones biológicas, que van desde la entrega de reactivos a los estudios de células de drogas. También se observa que cuando las boquillas están dirigidas a la entrada en ángulos planos, el impulso de gota puede causar otros fenómenos interesantes de líquido, tales como la mezcla de gotas múltiples en la entrada.
Protocol
Discussion
- Por pasiva de alta velocidad de bombeo, si la combinación adecuada de la frecuencia y el volumen del pulso por (debido al tiempo libre correcto) que se elija, el usuario debe ver lo que parece ser una caída estática o una concha en la entrada y un caudal muy rápido en el interior del canal. Si se produce un desbordamiento, el tiempo de apertura y / o la frecuencia es demasiado alta.
- Para detectar el impulso / superficie de las interacciones de tensión, el usuario debe bombear un pulso a la vez y observar el medio ambient…
Acknowledgements
El financiamiento fue proporcionado por el Instituto de Wisconsin de Discovery.
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).
