Summary

Die Mikrofluidik-Probe: Betrieb und Nutzung für lokalisierte Oberflächenbearbeitung

Published: June 04, 2009
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Summary

In diesem Video stellen wir Ihnen die mikrofluidischen Sonde<sup> 1</sup> (MFP). Wir erklären im Detail, wie Sie die MFP montieren, montieren Sie ihn oben auf einem inversen Mikroskop, und richten Sie sie in Bezug auf die Substratoberfläche und schließlich zeigen, wie man es verwenden, um eine Substratoberfläche in einer Pufferlösung eingetaucht Prozess.

Abstract

Mikrofluidik-Geräte ermöglichen die Tests durchgeführt mit winzigen Mengen der Probe werden und haben vor kurzem benutzt worden, um die Mikroumgebung der Zellen steuern. Die Mikrofluidik ist häufig mit geschlossenen Mikrokanälen, die ihren Einsatz einschränken, um Proben, die eingeführt werden, und können kultiviert im Falle von Zellen innerhalb eines begrenzten Volumens verbunden. Auf der anderen Seite haben Mikropipettiersystem verwendet worden, um vor Ort perfuse Zellen und Oberflächen, vor allem mit Push-Pull-Setups, wo eine Pipette dient als Quelle und der andere als sinken, aber die Beschränkung der Strömung wird in drei Dimensionen schwierig. Darüber hinaus sind Pipetten zerbrechlich und schwierig zu positionieren und damit in eine statische Konfiguration nur verwendet.

Die mikrofluidischen Sonde (MFP) umgeht die Einschränkungen durch den Bau von verschlossenen mikrofluidischen Kanälen verhängt und statt der Beifügung der Probe in die Mikrofluidik-System, der mikrofluidischen Durchfluss kann direkt auf die Probe geliefert werden, und gescannte über die Probe, mit dem MFP. . Die Injektion und Ansaugöffnungen sind in wenigen zehn Mikrometern voneinander entfernt, so dass ein microjet in den Spalt injiziert durch die hydrodynamischen Kräfte der umgebenden Flüssigkeit beschränkt ist und ganz wieder in die andere Öffnung abgesaugt. Die microjet kann über die Substratoberfläche gespült werden und liefert ein präzises Werkzeug für lokalisierte Ablagerung / Lieferung von Reagenzien, die über große Flächen durch das Scannen der Sonde auf der Oberfläche verwendet werden können. In diesem Video stellen wir Ihnen die mikrofluidischen Sonde 1 (MFP). Wir erklären im Detail, wie Sie die MFP montieren, montieren Sie ihn oben auf einem inversen Mikroskop, und richten Sie sie in Bezug auf die Substratoberfläche und schließlich zeigen, wie man es verwenden, um eine Substratoberfläche in einem Puffer eingetaucht Prozess.

Protocol

1. Microfabrication des Tastkopfes (Prozess nicht in dem Video zu sehen) Ein Si 2-Wafer, vier Zentimeter im Durchmesser, 525 um dick, mit einer 1 um dicken thermischen SiO2-Schicht mit einem Photoresist (PR) für 45 s bei 4000 rpm aufgeschleudert. Der Wafer wird bei 110C für 50 s vorgebackenen und ausgesetzt durch eine Maske mit allen Elementen (Häfen und Mikrokanäle) für 5 s, entwickelt und gespült, DI. Die freigelegten SiO2 liegt versteckt in einer 1.07 geätzt gepufferte…

Discussion

Die mikrofluidischen Sonde (MFP) ist vielseitig, weil es (i) mobil ist, (ii) zur Verwendung mit verschiedenen Arten von Reagenzien und Substrat, und es kann (iii) über große Flächen betrieben werden.

Unerwünschte Blasen können zu einer Störung der Strömung, um Blasen zu vermeiden, führen, müssen alle Komponenten mit Flüssigkeiten vor der Montage befüllt werden. Die Kluft zwischen der Sonde und die Oberfläche ist nur wenige Mikrometer, noch die Mesa ist mehrere hundert Mikrometer …

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde vom Fonds de Recherche sur la Nature et les Technologies de Quebec, Canada die Fundation für Innovation und die Canadian Institutes of Health Research (CIHR) finanziert.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
microfluidic connectors   Upchurch Scientific Micro- and Nano-tight fittings and sleeves  
2-component manual dispenser   Conprotec Inc. DM400 To dispense and mix PDMS mixture
LabVIEW   National Instruments Version 8.0  
Mechanical Convection Oven   VWR 1330FM  
Glass syringes   Hamilton    
Capillary tubing   Polymicro Technologies    
Plasma Chamber   Tegal Corporation Plasmaline 415  
Inverted Microscope   Nikon TE2000-E  
Syringe pumps   Cetoni neMESYS  
Sylgard 184   Ellsworth Adhesives 184 Sil Elast Kit  
Camera   Photometrics QuantEM 512SC  
Microscope stage        
Microfluidic probe holder goniometers   Melles-Griot 07GON504  
Linear stage   Applied Scientific Instrumentation LS-50 For z-control of the MFP
Manual linear stage   Newport 443-4 Series For x- and y- axis control of the MFP
Microscope stage   Applied Scientific Instrumentation PZ-2000 With x-, y- and z- control

References

  1. Juncker, D., Schmid, H., Delamarche, E. . Nature Materials. 4 (8), 622-622 (2005).

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Cite This Article
Perrault, C. M., Qasaimeh, M. A., Juncker, D. The Microfluidic Probe: Operation and Use for Localized Surface Processing. J. Vis. Exp. (28), e1418, doi:10.3791/1418 (2009).

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