हाई स्पीड छोटी बूंद आधारित microfluidic उपकरणों में निष्क्रिय पंप करने के लिए वितरण प्रणाली
Summary
एक उपन्यास microfluidic प्रणाली निष्क्रिय पंप की घटना और एक उपयोगकर्ता नियंत्रित तरल पदार्थ वितरण प्रणाली का उपयोग कर विकसित किया गया है. इस microfluidic प्रणाली के लिए जैविक इसके उपयोग की कम लागत आसानी, बड़ा सटीक, उच्च गति, repeatability और स्वचालन दिया आवेदनों की एक विस्तृत विविधता में इस्तेमाल किया जा के लिए संभावित है.
Abstract
एक उपन्यास microfluidic प्रणाली विकसित किया गया है कि एक उपयोगकर्ता नियंत्रित छोटी बूंद आधारित तरल पदार्थ वितरण प्रणाली के साथ निष्क्रिय साथ पम्पिंग की घटना का उपयोग करता है है. निष्क्रिय पंप घटना है जिसके द्वारा सतह के तनाव को बंद चैनलों में दबाव मतभेद ड्राइव द्रव आंदोलन प्रेरित है. स्वचालित द्रव वितरण प्रणाली सूक्ष्म नलिका एक द्रव जलाशय और एक नियंत्रण प्रणाली से जुड़ा के साथ वोल्टेज नियंत्रित वाल्व का एक सेट के होते हैं. ये वोल्टेज नियंत्रित वाल्व एक volumetrically सटीक करने के लिए एक उच्च आवृत्ति तरीके में एक microfluidic डिवाइस के इनलेट द्रव बूंदों देने की पेशकश. वर्तमान अध्ययन उदाहरण में प्रदर्शन आयाम के आधार पर, सिस्टम प्रति मिनट 4 मिलीलीटर (260um चैनल पार के अनुभागीय द्वारा एक 2.2mm के माध्यम से) बह में सक्षम है. ये वही चैनल आयाम के आधार पर, चैनल के अंदर एक बिंदु के तरल पदार्थ विनिमय के रूप में छोटा रूप में आठ मिलीसेकेंड में प्राप्त किया जा सकता है. यह देखा गया है कि प्रणाली की गति (चैनल में वाल्व और द्रव वेग के द्वारा बनाई गई बूंदों का एक संयोजन द्वारा दिया), और तरल की सतह के तनाव के बीच परस्पर क्रिया है. कहाँ गति द्रव (या उपाध्यक्ष प्रतिकूल) प्रवाह वेग प्रदान करता है इनलेट पर सतह तनाव का संतुलन किसी भी प्रवाह के लिए एक अचानक बंद प्रदान करता है. यह अचानक बंद चैनल के प्रवाह विशेषताओं को नियंत्रित करने के लिए उपयोगकर्ता की अनुमति देता है और जैविक आवेदनों की एक किस्म के लिए दरवाजे खोलता है, अभिकर्मक प्रसव से दवा सेल के अध्ययन के लिए कहीं भी लेकर है. यह भी देखा है कि जब नलिका उथले कोण पर प्रवेश करने के उद्देश्य से कर रहे हैं, छोटी बूंद गति अतिरिक्त इनलेट में एकाधिक बूंदों के मिश्रण के रूप में रोचक द्रव घटना, पैदा कर सकता है.
Protocol
Discussion
- उच्च गति निष्क्रिय पंप, अगर आवृत्ति और प्रति पल्स की मात्रा का सही संयोजन (सही खुला समय के लिए कारण) चुना है के लिए, उपयोगकर्ता को देखना चाहिए कि क्या एक स्थिर ड्रॉप या इनलेट पर खोल और एक बहुत तेजी से प्रवाह चैन?…
Acknowledgements
अनुदान डिस्कवरी के विस्कॉन्सिन संस्थान द्वारा प्रदान किया गया.
Materials
| Material Name | Type | 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 |
References
- 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).
