High Throughput Single-cell and Multiple-cell Micro-encapsulation

Microfluidic encapsulation methods have been previously utilized to capture cells in picoliter-scale aqueous, monodisperse drops, providing confinement ...

Vanderbilt University

This paper reports results of in vivo experiments that confirm the feasibility of a new minimally invasive method for tissue ablation, irreversible electroporation (IRE). Electroporation is the generation of a destabilizing electric potential across biological membranes that causes the formation of nanoscale defects in the lipid bilayer. In IRE, these defects are permanent and lead to cell death. This paper builds on our earlier theoretical work and demonstrates that IRE can become an effective method for nonthermal tissue ablation requiring no drugs. To test the capability of IRE pulses to ablate tissue in a controlled fashion, we subjected the livers of male Sprague-Dawley rats to a single 20-ms-long square pulse of 1000 V/cm, which calculations had predicted would cause nonthermal IRE. Three hours after the pulse, treated areas in perfusion-fixed livers exhibited microvascular occlusion, endothelial cell necrosis, and diapedeses, resulting in ischemic damage to parenchyma and massive pooling of erythrocytes in sinusoids. However, large blood vessel architecture was preserved. Hepatocytes displayed blurred cell borders, pale eosinophilic cytoplasm, variable pyknosis and vacuolar degeneration. Mathematical analysis indicates that this damage was primarily nonthermal in nature and that sharp borders between affected and unaffected regions corresponded to electric fields of 300-500 V/cm.

In vivo results of a new focal tissue ablation technique: irreversible electroporation.

Irreversible Electroporation (IRE) is a new drug-free method to ablate undesirable tissue of particular use in cancer therapy. IRE achieves cell death within the targeted tissue through a series of electric pulses that elevate the transmembrane potentials to an extent that permanently damages the lipid bilayers throughout the treated region. Although the IRE procedure is easy to perform, treatment planning is complicated by the fact that the electric field distribution within the tissue, the greatest single factor controlling the extents of IRE, depends non-trivially on the electrode configuration, pulse parameters and any tissue heterogeneities. To address this difficulty, we instruct on how to properly model IRE and discuss the benefit of modeling in designing treatment protocols. The necessary theoretical basis is introduced and discussed through the detailed analysis of two classic dual-electrode configurations from electrochemotherapy: coaxial disk electrodes and parallel needle electrodes. Dimensionless figures for these cases are also provided that allow cell constants, treated areas, and the details of heating to be determined for a wide range of conditions, for uniform tissues, simply by plugging in the appropriate physical property values and pulse parameters such as electrode spacing, size, and pulse amplitude. Complexities, such as heterogeneous tissues and changes in conductivity due to electroporation, are also discussed. The synthesis of these details can be used directly by surgeons in treatment planning. Irreversible electroporation is a promising new technique to treat cancer in a targeted manner without the use of drugs; however, it does require a detailed understanding of how electric currents flow within biological tissues. By providing the understanding and tools necessary to design an IRE protocol, this study seeks to facilitate the translation of this new and exciting cancer therapy into clinical practice.

Mathematical modeling of irreversible electroporation for treatment planning.

Rapid separation and filtration of particles in solution has a wide range of applications including blood cell separation, ultrasound contrast agent preparation, and purification of fermentation products. However, current techniques that provide quick processing rates are high in complexity. We present a rapid microfluidic filtration technology capable of separating particles based on size, with purities from 90 to 100% and high-volume throughputs of 1 mL/min. Data for separation of rigid particles, deformable emulsions, and platelets from whole blood are presented. The system is based upon differential inertial focusing of particles of varying sizes and allows continuous separation based only on intrinsic hydrodynamic forces developed in a flow through an asymmetrically curved channel. A theoretical description of the underlying forces is developed, and in combination with data determining a size cutoff for separation, a semiempirical relationship describing how channel geometry is related to this cutoff is shown. Cascading separations in series is shown to be useful for increasing purity and yield. This type of microfluidic system can filter deformable particles, is largely independent of particle density, and can provide throughputs typical of macroscale filtration in a compact format, enabling applications in blood filtration and particle concentration.

Equilibrium separation and filtration of particles using differential inertial focusing.

&#x5FEB;&#x901F;&#x5206;&#x79BB;&#x548C;&#x8FC7;&#x6EE4;&#x7684;&#x7C92;&#x5B50;&#x5728;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x4E2D;&#x5177;&#x6709;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x8840;&#x6DB2;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x79BB;&#x3001; &#x8D85;&#x58F0;&#x9020;&#x5F71;&#x5242;&#x5236;&#x5907;&#x548C;&#x53D1;&#x9175;&#x4EA7;&#x7269;&#x7684;&#x7EAF;&#x5316;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x5F53;&#x524D;&#x7684;&#x6280;&#x672F;&#xFF0C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x5FEB;&#x901F;&#x5904;&#x7406;&#x7387;&#x5F88;&#x9AD8;&#x7684;&#x590D;&#x6742;&#x6027;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x76EE;&#x524D;&#x80FD;&#x591F;&#x5206;&#x79BB;&#x9897;&#x7C92;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5927;&#x5C0F;&#xFF0C;&#x4E0E;&#x4ECE; 90 &#x5230; 100%&#x7EAF;&#x5EA6;&#x7684;&#x5FEB;&#x901F;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8FC7;&#x6EE4;&#x6280;&#x672F;&#x548C;&#x9AD8;&#x91CF;&#x541E;&#x5410;&#x91CF;&#x7684;&#x521A;&#x6027;&#x7C92;&#x5B50;&#x3001; &#x53D8;&#x5F62;&#x7684;&#x4E73;&#x6DB2;&#x548C;&#x8840;&#x5C0F;&#x677F;&#x5206;&#x79BB;&#x5168;&#x8840; 1 &#x6BEB;&#x5347;/&#x5206;&#x949F;&#x6570;&#x636E;&#x5217;&#x793A;&#x3002;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5FAE;&#x5206;&#x60EF;&#x6027;&#x805A;&#x7126;&#x7684;&#x4E0D;&#x540C;&#x5927;&#x5C0F;&#x7684;&#x9897;&#x7C92;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5141;&#x8BB8;&#x8FDE;&#x7EED;&#x5206;&#x79BB;&#x53EA;&#x57FA;&#x4E8E;&#x53D1;&#x8FBE;&#x56FD;&#x5BB6;&#x901A;&#x8FC7;&#x975E;&#x5BF9;&#x79F0;&#x5F27;&#x5F62;&#x901A;&#x9053;&#x6D41;&#x4E2D;&#x7684;&#x5185;&#x5728;&#x52A8;&#x529B;&#x3002;&#x53D1;&#x8FBE;&#x7684;&#x6F5C;&#x5728;&#x529B;&#x91CF;&#x7684;&#x7406;&#x8BBA;&#x63CF;&#x8FF0;&#xFF0C;&#x5E76;&#x7ED3;&#x5408;&#x6570;&#x636E;&#x663E;&#x793A;&#x786E;&#x5B9A;&#x5206;&#x79BB;&#xFF0C;&#x534A;&#x7ECF;&#x9A8C;&#x7684;&#x5173;&#x7CFB;&#xFF0C;&#x63CF;&#x8FF0;&#x5982;&#x4F55;&#x4E0E;&#x6B64;&#x622A;&#x6B62;&#x76F8;&#x5173;&#x901A;&#x9053;&#x51E0;&#x4F55;&#x5C3A;&#x5BF8;&#x622A;&#x6B62;&#x3002;&#x7CFB;&#x5217;&#x4E2D;&#x7684;&#x7EA7;&#x8054;&#x5206;&#x8272;&#x663E;&#x793A;&#x6709;&#x7528;&#x7684;&#x7EAF;&#x5EA6;&#x548C;&#x4EA7;&#x91CF;&#x589E;&#x52A0;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x7C7B;&#x578B;&#x7684;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7B5B;&#x9009;&#x53EF;&#x53D8;&#x5F62;&#x9897;&#x7C92;&#x3001; &#x5F88;&#x5927;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x4E0A;&#x72EC;&#x7ACB;&#x4E8E;&#x7C92;&#x5B50;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x548C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x63D0;&#x4F9B;&#x5178;&#x578B;&#x7684;&#x7D27;&#x51D1;&#x7684;&#x683C;&#x5F0F;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x800C;&#x4F7F;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x5728;&#x8840;&#x6DB2;&#x8FC7;&#x6EE4;&#x548C;&#x7C92;&#x5B50;&#x6D53;&#x5EA6;&#x5927;&#x5C3A;&#x5EA6;&#x8FC7;&#x6EE4;&#x7684;&#x541E;&#x5410;&#x91CF;&#x3002;

&#x5E73;&#x8861;&#x5206;&#x79BB;&#x548C;&#x8FC7;&#x6EE4;&#x7684;&#x4F7F;&#x7528;&#x5DEE;&#x522B;&#x7684;&#x60EF;&#x6027;&#x805A;&#x7126;&#x7684;&#x7C92;&#x5B50;&#x3002;

S&#xE9;paration rapide et la filtration des particules dans la solution a une large gamme d&#x26;#39;applications, y compris la s&#xE9;paration des cellules du sang, la pr&#xE9;paration d&#x26;#39;agent &#xE9;chographie de contraste, et la purification des produits de fermentation. Cependant, les techniques actuelles qui fournissent des vitesses de traitement rapides sont &#xE9;lev&#xE9;s dans la complexit&#xE9;. Nous pr&#xE9;sentons une technologie de filtration rapide microfluidique capable de s&#xE9;parer des particules selon leur taille, avec des puret&#xE9;s de 90 &#xE0; 100% et &#xE0; volume &#xE9;lev&#xE9; des d&#xE9;bits de 1 ml / min. Les donn&#xE9;es pour la s&#xE9;paration des particules rigides, des &#xE9;mulsions d&#xE9;formables, et les plaquettes du sang total sont pr&#xE9;sent&#xE9;s. Le syst&#xE8;me est bas&#xE9; sur diff&#xE9;rentiel inertiel focalisation de particules de diff&#xE9;rentes tailles et permet la s&#xE9;paration en continu bas&#xE9;e uniquement sur les forces hydrodynamiques intrins&#xE8;ques d&#xE9;velopp&#xE9;s dans un flux &#xE0; travers un canal asym&#xE9;trique courbe. Une description th&#xE9;orique des forces sous-jacentes est d&#xE9;velopp&#xE9;, et en combinaison avec des donn&#xE9;es qui d&#xE9;terminent un seuil de taille pour la s&#xE9;paration, une relation semi-empirique d&#xE9;crivant la fa&#xE7;on dont la g&#xE9;om&#xE9;trie du canal est li&#xE9; &#xE0; cette coupure est montr&#xE9;. S&#xE9;parations en cascade en s&#xE9;rie se r&#xE9;v&#xE8;le utile pour la puret&#xE9; et le rendement augmente. Ce type de syst&#xE8;me microfluidique peut filtrer les particules d&#xE9;formables, est en grande partie ind&#xE9;pendante de la densit&#xE9; des particules, et peut fournir des d&#xE9;bits typiques de la filtration macroscopique dans un format compact, permettant aux applications de filtration du sang et la concentration des particules.

S&#xE9;paration d&#x26;#39;&#xE9;quilibre et de filtration de particules en utilisant Mise au point diff&#xE9;rentielles inertie

Rapid Separation und Filtration von Teilchen in L&ouml;sung hat eine breite Palette von Anwendungen, einschlie&szlig;lich Blut Zellseparation, Ultraschall Kontrast Agent Vorbereitung und Reinigung der G&auml;rung-Produkte. Allerdings sind die aktuelle Techniken, die schnelle Verarbeitungsgeschwindigkeiten bieten hohe Komplexit&auml;t. Pr&auml;sentieren wir Ihnen eine schnelle mikrofluidische Filtrationstechnologie f&auml;hig Partikel, die auf der Grundlage von Gr&ouml;&szlig;e, mit Reinheiten von 90 auf 100 % zu trennen und umfangreicher Durchs&auml;tze von 1 mL/min. Daten zur Trennung von starren Partikel, verformbaren Emulsionen und Thrombozyten aus Vollblut pr&auml;sentiert werden. Das System basiert auf differenzielle inertial Konzentration von Partikeln unterschiedlicher Gr&ouml;&szlig;en und erm&ouml;glicht eine kontinuierliche Trennung basiert nur auf systeminterne hydrodynamische Kr&auml;fte, die in einem Fluss durch einen asymmetrisch gekr&uuml;mmten Kanal entwickelt. Eine theoretische Beschreibung der zugrunde liegenden Kr&auml;fte entwickelt, und in Kombination mit Daten bestimmen eine Gr&ouml;&szlig;e Eckfrequenz f&uuml;r Trennung, eine Semiempirische Beziehung beschreiben wie Kanal-Geometrie ist verwandt mit dieser Cut-off wird angezeigt. Kaskadierung von Separationen in Serie ist n&uuml;tzlich f&uuml;r mehr Reinheit und Ausbeute dargestellt. Diese Art der Microfluidic System kann Filtern verformbare Partikeln, ist weitgehend unabh&auml;ngig von Teilchendichte und bieten Durchs&auml;tze typische der makroskopischen Filtration in einem kompakten Format, Aktivieren von Anwendungen in der Filtration und Partikel Konzentration im Blut.

Gleichgewicht Separation und Filtration von Teilchen mit differenziellen inertial konzentrieren.

Rapida separazione e filtrazione delle particelle in soluzione ha una vasta gamma di applicazioni, tra cui la separazione delle cellule del sangue, ecografia contrasto agente preparazione e purificazione dei prodotti di fermentazione. Tuttavia, le attuali tecniche che offrono tariffe di elaborazione rapida sono ad alte complessit&agrave;. Vi presentiamo una tecnologia di filtrazione rapida microfluidica in grado di separare particelle in base alle dimensioni, con purezze dal 90 al 100% e introdotto ad alto volume di 1 mL/min dati per la separazione di particelle rigide, emulsioni deformabile e piastrine da sangue intero vengono presentati. Il sistema &egrave; basato sul differenziale concentrandosi inerziale delle particelle di dimensioni variabili e permette la separazione continua basata solo su intrinseche forze idrodinamiche sviluppate in un flusso attraverso un canale assimetricamente curvato. Una descrizione teorica delle forze sottostante &egrave; sviluppata, e in combinazione con dati determinando un limite di dimensione per la separazione, un rapporto fenomenologici che descrive come geometria del canale &egrave; legato a questo taglio &egrave; indicato. Cascading separazioni nella serie &egrave; indicato per essere utile per aumentare la purezza e la resa. Questo tipo di sistema microfluidico pu&ograve; filtrare particelle deformabili, &egrave; in gran parte indipendente della densit&agrave; delle particelle e in grado di fornire produzioni tipiche di filtrazione su macroscala in un formato compatto, consentendo alle applicazioni di filtrazione e particella di concentrazione nel sangue.

Separazione di equilibrio e di filtrazione delle particelle tramite differenziale inerziale di messa a fuoco.

&#x6EB6;&#x6DB2;&#x4E2D;&#x306E;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x8FC5;&#x901F;&#x306A;&#x5206;&#x96E2;&#x3068;&#x308D;&#x904E;&#x3001;&#x8840;&#x6DB2;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5206;&#x96E2;&#x3001;&#x8D85;&#x97F3;&#x6CE2;&#x9020;&#x5F71;&#x5264;&#x306E;&#x8ABF;&#x88FD;&#x3001;&#x767A;&#x9175;&#x7523;&#x7269;&#x306E;&#x7CBE;&#x88FD;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x3001;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x5E83;&#x3044;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x8FC5;&#x901F;&#x306A;&#x51E6;&#x7406;&#x901F;&#x5EA6;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x73FE;&#x5728;&#x306E;&#x6280;&#x8853;&#x306F;&#x8907;&#x96D1;&#x3067;&#x9AD8;&#x304F;&#x306A;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;90&#x301C;100&#xFF05;&#x7D14;&#x5EA6;&#x3001;1 mL / min&#x306E;&#x5927;&#x5BB9;&#x91CF;&#x306E;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x3067;&#x3001;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x7C92;&#x5B50;&#x3092;&#x5206;&#x96E2;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x8FC5;&#x901F;&#x306A;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x308D;&#x904E;&#x6280;&#x8853;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x786C;&#x8CEA;&#x7C92;&#x5B50;&#x306F;&#x3001;&#x5909;&#x5F62;&#x53EF;&#x80FD;&#x306A;&#x30A8;&#x30DE;&#x30EB;&#x30B8;&#x30E7;&#x30F3;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5168;&#x8840;&#x304B;&#x3089;&#x8840;&#x5C0F;&#x677F;&#x3092;&#x5206;&#x96E2;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x304C;&#x8868;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x3055;&#x307E;&#x3056;&#x307E;&#x306A;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x306E;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x4E2D;&#x5FC3;&#x306B;&#x6163;&#x6027;&#x306E;&#x5DEE;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x304A;&#x308A;&#x3001;&#x552F;&#x4E00;&#x306E;&#x975E;&#x5BFE;&#x79F0;&#x6E7E;&#x66F2;&#x3057;&#x305F;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x6D41;&#x308C;&#x3067;&#x958B;&#x767A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x56FA;&#x6709;&#x306E;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x9023;&#x7D9A;&#x7684;&#x306B;&#x5206;&#x96E2;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x57FA;&#x790E;&#x529B;&#x306E;&#x7406;&#x8AD6;&#x7684;&#x306A;&#x8AAC;&#x660E;&#x306F;&#x3001;&#x958B;&#x767A;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x5206;&#x96E2;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x306E;&#x30AB;&#x30C3;&#x30C8;&#x30AA;&#x30D5;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3068;&#x306E;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x3067;&#x3001;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x5F62;&#x72B6;&#x304C;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x30AB;&#x30C3;&#x30C8;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x8A18;&#x8FF0;&#x3059;&#x308B;&#x7D4C;&#x9A13;&#x7684;&#x95A2;&#x4FC2;&#x304C;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B7;&#x30EA;&#x30FC;&#x30BA;&#x306E;&#x30AB;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30C9;&#x5206;&#x96E2;&#x306F;&#x5897;&#x52A0;&#x3057;&#x3001;&#x7D14;&#x5EA6;&#x3068;&#x53CE;&#x7387;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6709;&#x7528;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x3053;&#x306E;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x306E;&#x5909;&#x5F62;&#x53EF;&#x80FD;&#x306A;&#x7C92;&#x5B50;&#x3092;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x3001;&#x7C92;&#x5B50;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x306E;&#x5927;&#x90E8;&#x5206;&#x306F;&#x72EC;&#x7ACB;&#x3057;&#x3066;&#x304A;&#x308A;&#x3001;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x30C8;&#x306A;&#x5F62;&#x5F0F;&#x3067;&#x30DE;&#x30AF;&#x30ED;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x308D;&#x904E;&#x306E;&#x5178;&#x578B;&#x7684;&#x306A;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x3001;&#x8840;&#x6DB2;&#x306E;&#x308D;&#x904E;&#x3068;&#x7C92;&#x5B50;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x5DEE;&#x52D5;&#x6163;&#x6027;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30AB;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x5E73;&#x8861;&#x5206;&#x96E2;&#x3068;&#x308D;&#x904E;

&#xC2E0;&#xC18D;&#xD55C; &#xBD84;&#xB9AC; &#xBC0F; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xC5EC;&#xACFC; &#xD608;&#xC561; &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xB9AC;, &#xCD08;&#xC74C;&#xD30C; &#xB300;&#xBE44; &#xC5D0;&#xC774;&#xC804;&#xD2B8; &#xC900;&#xBE44; &#xBC0F; &#xBC1C;&#xD6A8; &#xC81C;&#xD488;&#xC758; &#xC815;&#xD654;&#xB97C; &#xD3EC;&#xD568; &#xD55C; &#xC560;&#xD50C; &#xB9AC; &#xCF00;&#xC774; &#xC158;&#xC758; &#xB113;&#xC740; &#xBC94;&#xC704;&#xB97C;&#xAC00;&#xC9C0;&#xACE0;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xBE60;&#xB978; &#xCC98;&#xB9AC; &#xC18D;&#xB3C4; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558;&#xB294; &#xD604;&#xC7AC; &#xAE30;&#xC220; &#xBCF5;&#xC7A1;&#xC131;&#xC5D0; &#xB192;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC21C;&#xB3C4; 90&#xC5D0;&#xC11C; 100%&#xC640; &#xD06C;&#xAE30;&#xB97C; &#xAE30;&#xC900;&#xC73C;&#xB85C; &#xC785;&#xC790;&#xB97C; &#xBD84;&#xB9AC; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xC2E0;&#xC18D; &#xD558; &#xAC8C; &#xBBF8;&#xC138; &#xC5EC;&#xACFC; &#xAE30;&#xC220; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558;&#xBA70; &#xC804;&#xCCB4; &#xD608;&#xC561;&#xC5D0;&#xC11C; &#xACBD;&#xC9C1; &#xB41C; &#xC785;&#xC790;, &#xBCC0;&#xD615; &#xC720;&#xD654; &#xC81C;&#xC640; &#xD608;&#xC18C;&#xD310;&#xC758; &#xBD84;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xB97C; 1 mL/&#xBD84;&#xC758; &#xB192;&#xC740; &#xBCFC;&#xB968; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB7C9; &#xC81C;&#xACF5; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xACFC; &#xAD00;&#xC131; &#xCC28;&#xB4F1; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xD06C;&#xAE30;&#xC758; &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xCD08;&#xC810;&#xC744; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xBE44;&#xB300;&#xCE6D; &#xACE1;&#xC120;&#xB41C; &#xCC44;&#xB110;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xD750;&#xB984;&#xC5D0; &#xBCF8;&#xC9C8;&#xC801;&#xC778; &#xC720;&#xCCB4; &#xC138;&#xB825;&#xC744; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xD558;&#xB294; &#xC5F0;&#xC18D; &#xBD84;&#xB9AC; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB0B4;&#xBD80; &#xC138;&#xB825;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC774;&#xB860;&#xC801; &#xC124;&#xBA85;&#xC744; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xACFC; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xC640; &#xD568;&#xAED8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD45C;&#xC2DC; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBD84;&#xB9AC;,&#xC774; &#xCEF7;&#xC624;&#xD504;&#xC5D0; &#xCC44;&#xB110; &#xD615;&#xC0C1; &#xAD00;&#xACC4;&#xB97C; &#xC124;&#xBA85; &#xD558;&#xB294; semiempirical &#xAD00;&#xACC4;&#xC758; &#xD06C;&#xAE30; &#xAD6C;&#xBD84;&#xC744; &#xACB0;&#xC815; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC2DC;&#xB9AC;&#xC988;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBD84;&#xD310;&#xC744; &#xACC4;&#xB2E8;&#xC2DD; &#xC21C;&#xB3C4; &#xC218;&#xC728; &#xD5A5;&#xC0C1;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xC720;&#xC6A9;&#xD55C; &#xAC83; &#xAC19;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xACB0;&#xD569; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC758;&#xC774; &#xC720;&#xD615;&#xC740; &#xBCC0;&#xD615; &#xC785;&#xC790;&#xB97C; &#xD544;&#xD130;&#xB9C1; &#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xD558; &#xACE0; &#xD06C;&#xAC8C; &#xC785;&#xC790; &#xBC00;&#xB3C4; &#xB3C5;&#xB9BD;&#xC801;&#xC778; &#xD608;&#xC561; &#xC5EC;&#xACFC; &#xBC0F; &#xC785;&#xC790; &#xB18D;&#xB3C4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC744; &#xAC00;&#xB2A5; &#xD558; &#xAC8C; &#xCF64;&#xD329;&#xD2B8; &#xD615;&#xC2DD;&#xC5D0;&#xC11C; macroscale &#xC5EC;&#xACFC;&#xC758; &#xC804;&#xD615;&#xC801;&#xC778; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB7C9;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xD3C9;&#xD615; &#xAD6C;&#xBD84; &#xBC0F; &#xCC28;&#xB4F1; &#xAD00;&#xC131; &#xCD08;&#xC810;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xC5EC;&#xACFC;.

Separaci&#xF3;n r&#xE1;pida y filtraci&#xF3;n de part&#xED;culas en soluci&#xF3;n tiene una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la separaci&#xF3;n de c&#xE9;lulas sangu&#xED;neas, la preparaci&#xF3;n de contraste de ultrasonidos agente, y purificaci&#xF3;n de productos de fermentaci&#xF3;n. Sin embargo, las t&#xE9;cnicas actuales que proporcionan las tasas r&#xE1;pidas de procesamiento son altos en la complejidad. Se presenta una tecnolog&#xED;a r&#xE1;pida filtraci&#xF3;n microfluidos capaz de separar part&#xED;culas basadas en el tama&#xF1;o, con purezas de 90 a 100% y de gran volumen rendimientos de 1 ml / min. Los datos para la separaci&#xF3;n de part&#xED;culas r&#xED;gidas, emulsiones deformables y las plaquetas de la sangre entera se presentan. El sistema se basa en diferencial inercial concentraci&#xF3;n de part&#xED;culas de diferentes tama&#xF1;os y permite la separaci&#xF3;n continua basada s&#xF3;lo en las fuerzas hidrodin&#xE1;micas intr&#xED;nsecos desarrollados en un flujo a trav&#xE9;s de un canal curvado asim&#xE9;tricamente. Una descripci&#xF3;n te&#xF3;rica de las fuerzas subyacentes que se desarrolla, y en combinaci&#xF3;n con los datos que determinan el tama&#xF1;o de un punto de corte para la separaci&#xF3;n, una relaci&#xF3;n semiemp&#xED;rico que describe c&#xF3;mo la geometr&#xED;a del canal est&#xE1; relacionada con este punto de corte se muestra. Separaciones en cascada en serie se muestra para ser &#xFA;til para aumentar la pureza y rendimiento. Este tipo de sistema de microfluidos puede filtrar part&#xED;culas deformables, es en gran medida independiente de la densidad de las part&#xED;culas, y puede proporcionar rendimientos t&#xED;picos de filtraci&#xF3;n macroescala en un formato compacto, permitiendo a las aplicaciones en la filtraci&#xF3;n de sangre y la concentraci&#xF3;n de part&#xED;culas.

El equilibrio de separaci&#xF3;n y filtraci&#xF3;n de part&#xED;culas, por medio Enfoque diferencial de inercia

&#x5C01;&#x88C5;&#x5185;&#x6EF4;&#x6DB2; picolitre &#x5927;&#x5C0F;&#x5355;&#x5206;&#x6563;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x5927;&#x91CF;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7FA4;&#x4F53;&#x7684;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x57FA;&#x7840;&#x4E0A;&#x6267;&#x884C;&#x5B9A;&#x91CF;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x65B0;&#x624B;&#x6BB5;&#x3002;&#x6BCF;&#x4E00;&#x6EF4;&#x6C34;&#x7531;&#x4E8E;&#x52A0;&#x8F7D;&#x968F;&#x673A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x6570;&#x91CF;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x662F;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6280;&#x672F;&#x7684;&#x4E00;&#x4E2A;&#x4E3B;&#x8981;&#x969C;&#x788D;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x514B;&#x670D;&#x8FD9;&#x4E00;&#x5C40;&#x9650;&#x6027;&#xFF0C;&#x7531;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x53BB;&#x65C5;&#x884C;&#x65F6;&#x5728;&#x9AD8;&#x7EB5;&#x6A2A;&#x6BD4;&#x5FAE;&#x901A;&#x9053; &#xFF1B; &#x5185;&#x5747;&#x5300;&#x95F4;&#x8DDD;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x8F93;&#x5165;&#x9891;&#x7387;&#x7684;&#x4E0B;&#x964D;&#x5F62;&#x6210;&#x4E0B;&#x964D;&#x53D1;&#x7535;&#x673A;&#x3002;

Picolitre &#x5355;&#x5206;&#x6563;&#x6210;&#x5355;&#x4E2A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x53D7;&#x63A7;&#x7684;&#x5C01;&#x88C5;&#x6EF4;&#x773C;&#x6DB2;&#x3002;

Encapsulation of cells within picolitre-size monodisperse drops provides new means to perform quantitative biological studies on a single-cell basis for large cell populations. Variability in the number of cells per drop due to stochastic cell loading is a major barrier to these techniques. We overcome this limitation by evenly spacing cells as they travel within a high aspect-ratio microchannel; cells enter the drop generator with the frequency of drop formation.

Controlled encapsulation of single-cells into monodisperse picolitre drops.

L&#x26;#39;encapsulation des cellules &#xE0; l&#x26;#39;int&#xE9;rieur picolitres de taille monodisperse gouttes offre de nouveaux moyens pour effectuer des &#xE9;tudes quantitatives biologiques sur une seule base de cellules pour les populations &#xE0; grandes cellules. La variabilit&#xE9; dans le nombre de cellules par goutte &#xE0; cause de chargement des cellules stochastique est un obstacle majeur &#xE0; ces techniques. Surmonter cette limitation en cellules d&#x26;#39;espacement r&#xE9;partir en se d&#xE9;pla&#xE7;ant dans un rapport d&#x26;#39;aspect &#xE9;lev&#xE9; microcanal; cellules entrer le g&#xE9;n&#xE9;rateur de gouttes avec la fr&#xE9;quence de formation de gouttes.

Encapsulation contr&#xF4;l&#xE9;e de simples cellules en monodisperse picolitres Gouttes

Einkapselung von Zellen in Picolitre-Gr&ouml;&szlig;e monodispersen Tropfen bietet neue Wege in der quantitative biologische Studien auf Einzeller-Basis f&uuml;r gro&szlig;e Zelle Bev&ouml;lkerungen durchf&uuml;hren. Variabilit&auml;t in der Anzahl der Zellen pro Drop durch stochastische Zelle Laden ist ein gro&szlig;es Hindernis f&uuml;r diese Techniken. Wir &uuml;berwinden diese Einschr&auml;nkung von Zellen gleichm&auml;&szlig;ig Abstand, als sie in ein hohes Aspektverh&auml;ltnis Microchannel Reisen; Zellen eintragen den Drop-Generator mit der Frequenz der Drop-Formation.

Kontrollierte Umspritzen von Einzel-Zellen in monodispersen Picolitre Tropfen.

Incapsulamento delle celle all&#39;interno di picolitre-dimensione monodispersi gocce fornisce nuovi mezzi per eseguire studi biologici quantitativi su base cella singola per popolazioni a grandi cellule. Variabilit&agrave; del numero di cellule per calo dovuto alla cella stocastico di caricamento &egrave; un grave ostacolo a queste tecniche. Abbiamo superato questa limitazione da uniforme Spaziatura celle come viaggiano all&#39;interno di un alto allungamento microchannel; celle immettere il generatore di goccia con la frequenza della formazione di goccia.

Incapsulamento controllata delle singole cellule in monodisperse picolitre gocce.

picolitre&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x306E;&#x5358;&#x5206;&#x6563;&#x6EF4;&#x5185;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x30AB;&#x30D7;&#x30BB;&#x30EB;&#x5316;&#x306F;&#x3001;&#x5927;&#x898F;&#x6A21;&#x306A;&#x7D30;&#x80DE;&#x96C6;&#x56E3;&#x306E;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x30BB;&#x30EB;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x5B9A;&#x91CF;&#x7684;&#x306A;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x3092;&#x5B9F;&#x884C;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x624B;&#x6BB5;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x78BA;&#x7387;&#x7684;&#x30BB;&#x30EB;&#x306E;&#x8CA0;&#x8377;&#x306B;&#x8D77;&#x56E0;&#x3059;&#x308B;&#x30C9;&#x30ED;&#x30C3;&#x30D7;&#x5F53;&#x305F;&#x308A;&#x306E;&#x30BB;&#x30EB;&#x6570;&#x306E;&#x5909;&#x52D5;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x6280;&#x8853;&#x306B;&#x5927;&#x304D;&#x306A;&#x969C;&#x58C1;&#x3068;&#x306A;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x5F7C;&#x3089;&#x306F;&#x30A2;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x6BD4;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x5185;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x65C5;&#x884C;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306F;&#x3001;&#x5747;&#x7B49;&#x306B;&#x9593;&#x9694;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x3053;&#x306E;&#x5236;&#x9650;&#x3092;&#x514B;&#x670D;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x3001;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x5F62;&#x6210;&#x306E;&#x983B;&#x5EA6;&#x3067;&#x30C9;&#x30ED;&#x30C3;&#x30D7;&#x30B8;&#x30A7;&#x30CD;&#x30EC;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x5165;&#x529B;&#x3057;&#x3066;&#x304F;&#x3060;&#x3055;&#x3044;&#x3002;

&#x5358;&#x5206;&#x6563;Picolitre&#x3078;&#x306E;&#x5358;&#x4E00;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5236;&#x5FA1;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30AB;&#x30D7;&#x30BB;&#x30EB;&#x5316;&#x3092;&#x524A;&#x9664;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

Picolitre &#xD06C;&#xAE30;&#xC758; &#xB2E8; &#xBD84;&#xC0B0; &#xBC29;&#xC6B8; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xCEA1;&#xC290;&#xD654; &#xD070; &#xC138;&#xD3EC; &#xC778;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC140; &#xAE30;&#xC900;&#xC73C;&#xB85C; &#xC591;&#xC801; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xD559;&#xC801; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xB97C; &#xC218;&#xD589; &#xD558;&#xB294; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xC218;&#xB2E8;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. Stochastic &#xC140; &#xB85C;&#xB4DC; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xB4DC;&#xB86D; &#xB2F9; &#xC138;&#xD3EC; &#xC218;&#xC758; &#xBCC0;&#xD654;&#xB294; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xAE30;&#xC220;&#xC5D0; &#xC8FC;&#xC694; &#xC7A5;&#xBCBD;&#xC774; &#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB192;&#xC740; &#xC885;&#xD6A1;&#xBE44;&#xC758; &#xBC84;&#xC2A4;&#xAC00; &#xC544;&#xB2CC; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xCC44;&#xB110;; &#xB0B4; &#xC5EC;&#xD589; &#xC140;&#xC744; &#xADE0;&#xB4F1; &#xD558; &#xAC8C; &#xAC04;&#xACA9;&#xC73C;&#xB85C;&#xC774; &#xD55C;&#xACC4;&#xB97C; &#xADF9;&#xBCF5; &#xC140; &#xBC29;&#xC6B8; &#xD615;&#xC131;&#xC758; &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218;&#xC640; &#xB4DC;&#xB86D; &#xC0DD;&#xC131;&#xAE30;&#xB97C; &#xC785;&#xB825;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB2E8; &#xBD84;&#xC0B0; picolitre&#xB85C; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC140;&#xC758; &#xC81C;&#xC5B4; &#xCEA1;&#xC290;&#xD654;&#xB97C; &#xC0AD;&#xC81C;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

La encapsulaci&#xF3;n de c&#xE9;lulas dentro de picolitros de tama&#xF1;o monodispersas gotas proporciona nuevos medios para llevar a cabo estudios cuantitativos biol&#xF3;gicos en una &#xFA;nica base de c&#xE9;lulas para las poblaciones de c&#xE9;lulas grandes. La variabilidad en el n&#xFA;mero de c&#xE9;lulas por gota debido a la carga de c&#xE9;lulas estoc&#xE1;stico es un obst&#xE1;culo importante para estas t&#xE9;cnicas. Nos superar esta limitaci&#xF3;n por distancias iguales a las c&#xE9;lulas a medida que viajan dentro de una alta relaci&#xF3;n de aspecto de microcanal; c&#xE9;lulas entrar en el generador de ca&#xED;da con la frecuencia de formaci&#xF3;n de gotas.

La encapsulaci&#xF3;n controlada de un solo c&#xE9;lulas en monodispersos picolitros gotas

&#x4E2D;&#x6709;&#x9650;&#x96F7;&#x8BFA;&#x6570;&#x6D41;&#x7ED3;&#x679C;&#x4E2D;&#x7C92;&#x5B50;&#x8FC1;&#x79FB;&#x5230;&#x6D41;&#x4F53;&#x6A2A;&#x5411;&#x975E;&#x7EBF;&#x6027;&#x4F18;&#x5316;&#x4E86;&#x751F;&#x4EA7;&#x77E5;&#x540D;&quot;&#x94A2;&#x7BA1;&#x7B8D;&#x7F29;&#x6548;&#x5E94;&quot;&#x5706;&#x67F1;&#x7684;&#x7BA1;&#x9053;&#x4E2D;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x90A3;&#x91CC;&#x7684;&#x7C92;&#x5B50;&#x5927;&#x5C0F;&#x63A5;&#x8FD1;&#x901A;&#x9053;&#x5C3A;&#x5BF8;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x5BC6;&#x95ED;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4E2D;&#x8C03;&#x67E5;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x975E;&#x7EBF;&#x6027;&#x6548;&#x5E94;&#x3002;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x548C;&#x6570;&#x503C;&#x6A21;&#x62DF;&#x7684;&#x7ED3;&#x679C;&#x663E;&#x793A;&#xFF0C;&#x72EC;&#x7279;&#x7684;&#x52A8;&#x6001;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x590D;&#x6742;&#x7F29;&#x653E;&#x4E0E;&#x901A;&#x9053;&#x548C;&#x7C92;&#x5B50;&#x51E0;&#x4F55;&#x7684;&#x5347;&#x529B;&#x3002;&#x8FD9;&#x5C01;&#x4FE1;&#x4E2D;&#x6240;&#x8FF0;&#x7684;&#x72EC;&#x7279;&#x884C;&#x4E3A;&#x90FD;&#x6709;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x5BC6;&#x95ED;&#x7684;&#x5FAE;&#x7C92;&#x6D41;&#x3002;

&#x9897;&#x7C92;&#x5206;&#x79BB;&#x548C;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x5728;&#x5BC6;&#x95ED;&#x7684;&#x6D41;&#x52A8;&#x3002;

Nonlinearity in finite-Reynolds-number flow results in particle migration transverse to fluid streamlines, producing the well-known "tubular pinch effect" in cylindrical pipes. Here we investigate these nonlinear effects in highly confined systems where the particle size approaches the channel dimensions. Experimental and numerical results reveal distinctive dynamics, including complex scaling of lift forces with channel and particle geometry. The unique behavior described in this Letter has broad implications for confined particulate flows.

Particle segregation and dynamics in confined flows.

Non-lin&#xE9;arit&#xE9; dans les r&#xE9;sultats de flux fini Reynolds-nombre dans la migration de particules transversale &#xE0; de courant des fluides, la production du bien connu &#x26;quot;effet de pincement tubulaire&#x26;quot; dans les tuyaux cylindriques. Nous &#xE9;tudions ici ces effets non lin&#xE9;aires dans les syst&#xE8;mes fortement confin&#xE9;s o&#xF9; la taille des particules se rapproche des dimensions du canal. Les r&#xE9;sultats exp&#xE9;rimentaux et num&#xE9;riques r&#xE9;v&#xE8;lent la dynamique distinctifs, y compris mise &#xE0; l&#x26;#39;&#xE9;chelle complexe des forces de portance avec canal et la g&#xE9;om&#xE9;trie des particules. Le comportement unique d&#xE9;crit dans la pr&#xE9;sente lettre a de larges implications pour les flux de particules confin&#xE9;es.

La s&#xE9;gr&#xE9;gation des particules et la dynamique dans les flux confin&#xE9;s

Nichtlinearit&auml;t in der endlichen-Reynolds-Zahl-Fluss f&uuml;hrt Partikel Migration quer zur Fl&uuml;ssigkeit optimiert, produziert die bekannten &quot;tubul&auml;re Pinch-Effekt&quot; in zylindrische Rohre. Hier untersuchen wir diese nichtlineare Effekte in sehr beengten Systemen, wo die Partikelgr&ouml;&szlig;e n&auml;hert sich die Kanal-Dimensionen. Experimentelle und numerische Ergebnisse zeigen charakteristische Dynamik, einschlie&szlig;lich komplexer Skalierung der Auftriebskr&auml;fte mit Kanal und Partikel-Geometrie. Das einzigartige Verhalten beschrieben in diesem Brief hat breite Auswirkungen auf engstem Partikel flie&szlig;t.

Partikel Segregation und Dynamik in beengten flie&szlig;t.

Non linearit&agrave; nei risultati di flusso limitato numero di Reynolds nella migrazione delle particelle trasversale a fluido snellisce, producendo il ben noto &quot;tubolare pizzico effetto&quot; in tubi cilindrici. Qui indaghiamo questi effetti non lineari in sistemi altamente confinati dove le dimensioni delle particelle si avvicina alle dimensioni del canale. Risultati sperimentali e numerici rivelano dinamiche distintiva, compresi complessi ridimensionamento delle forze di sollevamento con geometria del canale e delle particelle. L&#39;unico comportamento descritto in questa lettera ha implicazioni ampie per flussi di particelle confinati.

La segregazione delle particelle e dinamica in flussi confinati.

&#x6D41;&#x4F53;&#x306B;&#x5BFE;&#x3057;&#x3066;&#x6A2A;&#x65B9;&#x5411;&#x306B;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x79FB;&#x884C;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x6709;&#x9650;&#x30EC;&#x30A4;&#x30CE;&#x30EB;&#x30BA;&#x6570;&#x6D41;&#x308C;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3067;&#x975E;&#x76F4;&#x7DDA;&#x6027;&#x306F;&#x3001;&#x5186;&#x7B52;&#x72B6;&#x306E;&#x30D1;&#x30A4;&#x30D7;&#x3067;&#x306F;&#x3088;&#x304F;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B; &#x26;quot;&#x7BA1;&#x72B6;&#x306E;&#x30D4;&#x30F3;&#x30C1;&#x52B9;&#x679C;&#x26;quot;&#x3092;&#x751F;&#x307F;&#x51FA;&#x3057;&#x3001;&#x7C21;&#x7D20;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x7C92;&#x5F84;&#x306F;&#x3001;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x5BF8;&#x6CD5;&#x306B;&#x8FD1;&#x3065;&#x304F;&#x3068;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3067;&#x306F;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x975E;&#x7DDA;&#x5F62;&#x52B9;&#x679C;&#x3092;&#x8ABF;&#x67FB;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5B9F;&#x9A13;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x6570;&#x5024;&#x8A08;&#x7B97;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x3084;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x5F62;&#x72B6;&#x3068;&#x30EA;&#x30D5;&#x30C8;&#x529B;&#x306E;&#x8907;&#x96D1;&#x306A;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306A;&#x3069;&#x3001;&#x72EC;&#x7279;&#x306E;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x624B;&#x7D19;&#x3067;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x305F;&#x30E6;&#x30CB;&#x30FC;&#x30AF;&#x306A;&#x52D5;&#x4F5C;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x5FAE;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x5E83;&#x7BC4;&#x306A;&#x610F;&#x5473;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x6D41;&#x308C;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x7C92;&#x5B50;&#x5206;&#x96E2;&#x3068;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;

&#xC0DD;&#xC0B0; &#xD558;&#xB294; &#xC798; &#xC54C;&#xB824;&#xC9C4; &quot;&#xAD00;&#xC0C1; &#xD540;&#xCE58; &#xD6A8;&#xACFC;&quot; &#xC6D0;&#xD1B5;&#xD615; &#xD30C;&#xC774;&#xD504;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBE44;&#xC120;&#xD615; &#xC720;&#xD55C; &#xB808;&#xC774;&#xB180;&#xC988; &#xBC88;&#xD638; &#xD750;&#xB984; &#xACB0;&#xACFC;: &#xAC00;&#xB85C; &#xC720;&#xCCB4; &#xC785;&#xC790; &#xB9C8;&#xC774;&#xADF8;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC5D0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD569;&#xB9AC;&#xD654;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC785;&#xC790; &#xD06C;&#xAE30; &#xCC44;&#xB110; &#xD06C;&#xAE30;&#xB97C; &#xC811;&#xADFC; &#xD558;&#xB294; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xD55C;&#xC815; &#xB41C; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xBE44;&#xC120;&#xD615; &#xD6A8;&#xACFC; &#xC870;&#xC0AC;. &#xC2E4;&#xD5D8; &#xBC0F; &#xC218;&#xCE58; &#xACB0;&#xACFC; &#xB3C5;&#xD2B9;&#xD55C; &#xC5ED;&#xD559;, &#xBCF5;&#xC7A1; &#xD55C; &#xCC44;&#xB110; &#xBC0F; &#xC785;&#xC790; &#xD615;&#xC0C1; &#xB9AC;&#xD504;&#xD2B8; &#xC138;&#xB825;&#xC758; &#xD655;&#xC7A5;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558; &#xC5EC; &#xACF5;&#xAC1C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xD3B8;&#xC9C0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC124;&#xBA85; &#xD558;&#xB294; &#xB3C5;&#xD2B9;&#xD55C; &#xD589;&#xB3D9; &#xBC00;&#xD3D0; &#xB41C; &#xBBF8; &#xB9BD; &#xC790; &#xD750;&#xB984;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAD11;&#xBC94;&#xC704; &#xD55C; &#xC758;&#xBBF8;&#xB97C; &#xAC16;&#xB294;&#xB2E4;.

&#xC785;&#xC790; &#xBD84;&#xB9AC; &#xBC0F; &#xBC00;&#xD3D0; &#xB41C; &#xD750;&#xB984;&#xC758; &#xC5ED;&#xD559;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

No linealidad en los resultados de flujo finito n&#xFA;mero de Reynolds en la migraci&#xF3;n de part&#xED;culas del fluido transversal a l&#xED;neas de corriente, produciendo el conocido &#x26;quot;efecto pizca tubular&#x26;quot; en los tubos cil&#xED;ndricos. Este sentido, investigar estos efectos no lineales en sistemas altamente confinados donde el tama&#xF1;o de part&#xED;cula se aproxima a las dimensiones del canal. Los resultados experimentales y num&#xE9;ricos revelan la din&#xE1;mica de distintivos, incluyendo el aumento del conjunto de las fuerzas de elevaci&#xF3;n con el canal y la geometr&#xED;a de la part&#xED;cula. El comportamiento &#xFA;nico descritos en esta carta tiene amplias implicaciones para los flujos de part&#xED;culas confinadas.

La segregaci&#xF3;n de part&#xED;culas y din&#xE1;micas en flujos confinados

&#x6838;&#x548C;&#x975E;&#x5E73;&#x8861;&#x51DD;&#x56FA;&#x7684;&#x7CBE;&#x786E;&#x6D4B;&#x91CF;&#x5BF9;&#x5927;&#x6C14;&#x79D1;&#x5B66;&#x3001; &#x98DF;&#x54C1;&#x52A0;&#x5DE5;&#x3001; &#x51B7;&#x51BB;&#x548C;&#x51B6;&#x91D1;&#x7B49;&#x9886;&#x57DF;&#x81F3;&#x5173;&#x91CD;&#x8981;&#x3002;&#x4E73;&#x5316;&#x6280;&#x672F;&#xFF0C;&#x5728;&#x7814;&#x7A76;&#x4E0B;&#x7684;&#x9636;&#x6BB5;&#x5206;&#x4E3A;&#x8BB8;&#x591A;&#x6C34;&#x6EF4;&#x5185;&#x4E0D;&#x76F8;&#x6EB6;&#x7684;&#x8FDE;&#x7EED;&#x9636;&#x6BB5;&#x6682;&#x505C;&#xFF0C;&#x662F;&#x5B83;&#x9694;&#x79BB;&#x5230;&#x5355;&#x4E2A;&#x7684;&#x98DE;&#x6CAB;&#x6838;&#x4E8B;&#x4EF6;&#x63ED;&#x9732;&#x7684;&#x6210;&#x6838;&#x7387;&#x548C;&#x76F8;&#x4F4D;&#x53D8;&#x5316;&#x7684;&#x52A8;&#x6001;&#x529F;&#x80FD;&#x5F3A;&#x5927;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x5E73;&#x5747;&#x6279;&#x91CF;&#x4E73;&#x6DB2;&#x4E2D;&#x8BB8;&#x591A;&#x6EF4;&#x7684;&#x884C;&#x4E3A;&#x5BFC;&#x81F4;&#x7684;&#x4EFB;&#x4F55;&#x62D6;&#x653E;&#x7279;&#x5B9A;&#x7684;&#x4FE1;&#x606F;&#xFF0C;&#x635F;&#x5931;&#x548C;&#x9664;&#x53BB;&#x5206;&#x5B50;&#x91CF;&#x4E91;&#x5206;&#x6790;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x9002;&#x5E94;&#x9677;&#x5370;&#x5E73;&#x9762;&#x9635;&#x5217;&#x7279;&#x5F81;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x8FC7;&#x51B7;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x7684;&#x7518;&#x6CB9;&#x51DD;&#x56FA;&#x4E2D;&#x5355;&#x5206;&#x6563;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x7684;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x6280;&#x672F;&#x3002;&#x6B64;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x8861;&#x91CF;&#x7684; 10(-5) &#x548C; 10(-2) pL(-1) s(-1) &#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x6210;&#x6838;&#x7387;&#x3001; &#x4EA7;&#x751F;&#x4E86;&#x51B0;&#x6C34;&#x7684; 33.4 mJ m(-2)-38 &#x548C;-35 &#x6444;&#x6C0F;&#x5EA6;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x754C;&#x9762;&#x80FD;&#x91CF;&#x548C;&#x542F;&#x7528;&#x7279;&#x5B9A;&#x52A8;&#x6001;&#x51DD;&#x56FA;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x5FC5;&#x987B;&#x9075;&#x5B88;&#x7684;&#x903E;&#x767E;&#x540D;&#x6EF4;&#x540C;&#x65F6;&#x4E0D;&#x4F1A;&#x4E22;&#x5931;&#x4EFB;&#x4F55;&#x7684;&#x7279;&#x5F02;&#x6027;&#x3002;&#x9664;&#x4E86;&#x7269;&#x7406;&#x6240;&#x4EA7;&#x751F;&#x7684;&#x771F;&#x77E5;&#x707C;&#x89C1;&#xFF0C;&#x89C2;&#x5BDF;&#x7684;&#x65F6;&#x95F4;&#x548C;&#x6E29;&#x5EA6;&#x7684;&#x6210;&#x6838;&#x548C;&#x751F;&#x957F;&#x7684;&#x9759;&#x6001;&#x6570;&#x7EC4;&#x7EDF;&#x4E00;&#x6EF4;&#x6DB2;&#x4E2D;&#x56FA;&#x76F8;&#x80FD;&#x529B;&#x63D0;&#x4F9B;&#x5F3A;&#x5927;&#x7684;&#x5DE5;&#x5177;&#x6765;&#x53D1;&#x73B0;&#x751F;&#x6210;&#x7406;&#x60F3;&#x7684;&#x6676;&#x4F53;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x70ED;&#x529B;&#x5B66;&#x534F;&#x8BAE;&#x3002;

&#x6210;&#x6838;&#x548C;&#x9759;&#x6001;&#x6570;&#x7EC4;&#x4E2D;&#x7684;&#x5355;&#x5206;&#x6563;&#x6EF4;&#x6DB2;&#x51DD;&#x56FA;&#x3002;

The precise measurement of nucleation and non-equilibrium solidification are vital to fields as diverse as atmospheric science, food processing, cryopreservation and metallurgy. The emulsion technique, where the phase under study is partitioned into many droplets suspended within an immiscible continuous phase, is a powerful method for uncovering rates of nucleation and dynamics of phase changes as it isolates nucleation events to single droplets. However, averaging the behavior of many drops in a bulk emulsion leads to the loss of any drop-specific information, and drop polydispersity clouds the analysis. Here we adapt a microfluidic technique for trapping monodisperse drops in planar arrays to characterize solidification of highly supercooled aqueous solutions of glycerol. This system measured rates of nucleation between 10(-5) and 10(-2) pL(-1) s(-1), yielded an ice-water interfacial energy of 33.4 mJ m(-2) between -38 and -35 degrees C, and enabled the specific dynamics of solidification to be observed for over a hundred drops in parallel without any loss of specificity. In addition to the physical insights gained, the ability to observe the time and temperature of nucleation and subsequent growth of the solid phase in static arrays of uniform drops provides a powerful tool to discover thermodynamic protocols that generate desirable crystal structures.

Nucleation and solidification in static arrays of monodisperse drops.

La mesure pr&#xE9;cise de la solidification de nucl&#xE9;ation et de non-&#xE9;quilibre sont essentiels &#xE0; des domaines aussi vari&#xE9;s que la science de l&#x26;#39;atmosph&#xE8;re, la transformation des aliments, la cryoconservation et la m&#xE9;tallurgie. La technique de l&#x26;#39;&#xE9;mulsion, o&#xF9; la phase &#xE0; l&#x26;#39;&#xE9;tude est divis&#xE9;e en de nombreuses gouttelettes en suspension dans une phase non miscible continue, est une m&#xE9;thode puissante pour d&#xE9;couvrir les taux de nucl&#xE9;ation et la dynamique des changements de phase car elle isole les &#xE9;v&#xE9;nements de nucl&#xE9;ation des gouttelettes simples. Toutefois, en moyenne le comportement des gouttes nombreuses dans une &#xE9;mulsion en vrac conduit &#xE0; la perte de toute information sp&#xE9;cifique &#xE0; goutte, et les nuages &#x200B;&#x200B;de polydispersit&#xE9; de chute de l&#x26;#39;analyse. Ici nous avons adapt&#xE9; une technique de microfluidique pour pi&#xE9;ger gouttes monodisperses en r&#xE9;seaux plans pour caract&#xE9;riser la solidification de tr&#xE8;s surfondues solutions aqueuses de glyc&#xE9;rol. Ce syst&#xE8;me mesur&#xE9;e taux de nucl&#xE9;ation entre 10 (-5) et 10 (-2) pL (-1) s (-1), a abouti &#xE0; une &#xE9;nergie interfaciale de l&#x26;#39;eau glac&#xE9;e de 33,4 mJ m (-2) entre -38 et -35 degr&#xE9;s C, et a permis &#xE0; la dynamique sp&#xE9;cifique de la solidification &#xE0; observer pour plus d&#x26;#39;une centaine gouttes en parall&#xE8;le sans perte de sp&#xE9;cificit&#xE9;. En plus des connaissances physiques acquises, la capacit&#xE9; &#xE0; observer le temps et la temp&#xE9;rature de nucl&#xE9;ation et la croissance ult&#xE9;rieure de la phase solide dans les tableaux statiques de gouttes uniformes fournit un outil puissant pour d&#xE9;couvrir protocoles thermodynamiques qui g&#xE9;n&#xE8;rent des structures cristallines souhaitables.

Nucl&#xE9;ation et la solidification dans les tableaux statiques de monodisperse Drops

Die pr&auml;zise Messung der Keimbildung und Nichtgleichgewicht Erstarrung sind f&uuml;r so unterschiedliche Bereiche wie atmosph&auml;rische Wissenschaft, Lebensmittelverarbeitung, Kryokonservierung und Metallurgie entscheidend. Die Emulsion-Technik, wo die Phase unter Study in viele Tr&ouml;pfchen suspendiert innerhalb einer mischbarer kontinuierliche Phase partitioniert ist, ist eine leistungsf&auml;hige Methode aufdecken Preise der Keimbildung und Dynamik der Phase &Auml;nderungen wie Keimbildung Ereignisse zu einzelnen Tr&ouml;pfchen isoliert. Jedoch mit durchschnittlich das Verhalten von vielen Tropfen in einer Massen-Emulsion f&uuml;hrt zum Verlust von Drop-spezifische Informationen, und fallen Polydispersit&auml;t Wolken die Analyse. Hier passen wir eine mikrofluidische Technik f&uuml;r trapping monodispersen Tropfen in planare Arrays, Verfestigung von stark unterk&uuml;hlten w&auml;ssrige L&ouml;sungen von Glycerin zu charakterisieren. Dieses System Preise der Keimbildung zwischen 10(-5) und 10(-2) pL(-1) s(-1) gemessen, ergab eine Eiswasser Grenzfl&auml;chenspannung Energie von 33,4 mJ-m(-2) von-38 bis -35&deg; C und aktiviert die spezifische Dynamik des Erstarrens f&uuml;r mehr als hundert Tropfen parallel ohne Verlust der Besonderheit zu beachten. Neben den physikalischen Erkenntnissen bietet die M&ouml;glichkeit, die Zeit und die Temperatur der Keimbildung und anschlie&szlig;ende Wachstum von der festen Phase in statischen Arrays der einheitlichen Tropfen zu beobachten ein m&auml;chtiges Werkzeug um thermodynamische Protokolle zu entdecken, die w&uuml;nschenswert Kristallstrukturen zu generieren.

Keimbildung und Erstarrung in statischen Arrays von monodispersen Tropfen.

La misura precisa di nucleazione e di non-equilibrio solidificazione sono vitali a campi diversi come scienza atmosferica, trasformazione dei prodotti alimentari, crioconservazione e metallurgia. La tecnica di emulsione, dove la fase di studio &egrave; diviso in tante goccioline sospese all&#39;interno di una fase continua immiscibile, &egrave; un metodo potente per scoprire tassi di nucleazione e dinamica dei cambiamenti di fase come isoli eventi di nucleazione di singole gocce. Tuttavia, in media il comportamento di tante gocce in un&#39;emulsione di massa conduce alla perdita di tutte le informazioni specifiche di goccia e goccia della polidispersione nuvole l&#39;analisi. Qui ci adattiamo una tecnica di microfluidica per intrappolare monodispersi gocce in matrici planare per caratterizzare la solidificazione delle soluzioni acquose altamente sovraraffreddate di glicerolo. Questo sistema misurati tassi di nucleazione tra 10(-5) e 10(-2) pL(-1) s(-1), ha reso un&#39;energia interfacciale ghiaccio-acqua di 33,4 mJ m(-2) tra -38 e - 35 gradi C e abilitato le dinamiche specifiche di solidificazione deve essere osservato per oltre un centinaio di gocce in parallelo senza alcuna perdita di specificit&agrave;. Oltre le intuizioni fisiche acquisite, la capacit&agrave; di osservare il tempo e la temperatura di nucleazione e successiva crescita della fase solida in matrici statici di gocce uniforme fornisce un potente strumento per individuare protocolli termodinamici che generano strutture cristalline desiderabile.

Nucleazione e solidificazione in matrici statici di gocce monodispersi.

&#x6838;&#x751F;&#x6210;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x975E;&#x5E73;&#x8861;&#x51DD;&#x56FA;&#x306E;&#x6B63;&#x78BA;&#x306A;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x306F;&#x3001;&#x5927;&#x6C17;&#x79D1;&#x5B66;&#x3001;&#x98DF;&#x54C1;&#x52A0;&#x5DE5;&#x3001;&#x51CD;&#x7D50;&#x4FDD;&#x5B58;&#x3068;&#x51B6;&#x91D1;&#x306A;&#x3069;&#x591A;&#x69D8;&#x306A;&#x5206;&#x91CE;&#x306B;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x7814;&#x7A76;&#x5BFE;&#x8C61;&#x306E;&#x76F8;&#x304C;&#x6DF7;&#x548C;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x9023;&#x7D9A;&#x76F8;&#x5185;&#x306B;&#x61F8;&#x6FC1;&#x3055;&#x305B;&#x3001;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x5C0F;&#x6EF4;&#x306B;&#x5206;&#x5272;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30A8;&#x30DE;&#x30EB;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x6280;&#x8853;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x304C;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x6838;&#x751F;&#x6210;&#x306B;&#x30A4;&#x30D9;&#x30F3;&#x30C8;&#x3092;&#x5206;&#x96E2;&#x3059;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x6838;&#x3068;&#x76F8;&#x5909;&#x5316;&#x306E;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x306E;&#x7387;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x30D0;&#x30EB;&#x30AF;&#x30A8;&#x30DE;&#x30EB;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x306E;&#x6319;&#x52D5;&#x3092;&#x5E73;&#x5747;&#x5316;&#x3057;&#x3066;&#x3082;&#x3001;&#x30C9;&#x30ED;&#x30C3;&#x30D7;&#x56FA;&#x6709;&#x306E;&#x60C5;&#x5831;&#x306E;&#x55AA;&#x5931;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308A;&#x3001;&#x30C9;&#x30ED;&#x30C3;&#x30D7;&#x591A;&#x5206;&#x6563;&#x6027;&#x306E;&#x96F2;&#x89E3;&#x6790;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x904E;&#x51B7;&#x5374;&#x6C34;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x306E;&#x51DD;&#x56FA;&#x3092;&#x7279;&#x5FB4;&#x3065;&#x3051;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5E73;&#x9762;&#x30A2;&#x30EC;&#x30A4;&#x3067;&#x5358;&#x5206;&#x6563;&#x6EF4;&#x3092;&#x6355;&#x6349;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x6280;&#x8853;&#x3092;&#x9069;&#x5FDC;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002; 10&#xFF08;-5&#xFF09;&#x3001;10&#xFF08;-2&#xFF09;PL&#xFF08;-1&#xFF09;&#x306E;&#xFF08;-1&#xFF09;&#x306E;&#x9593;&#x3067;&#x6838;&#x751F;&#x6210;&#x7387;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3057;&#x305F;&#x3053;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;-38&#x3068;-35&#x306E;&#x9593;&#x3067;33.4 mJ&#x3067;M&#xFF08;-2&#xFF09;&#x306E;&#x6C37; - &#x6C34;&#x754C;&#x9762;&#x30A8;&#x30CD;&#x30EB;&#x30AE;&#x30FC;&#x304C;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x2103;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x51DD;&#x56FA;&#x306E;&#x56FA;&#x6709;&#x306E;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x304C;&#x7279;&#x7570;&#x6027;&#x3092;&#x640D;&#x306A;&#x3046;&#x3053;&#x3068;&#x306A;&#x304F;&#x4E26;&#x884C;&#x3057;&#x3066;&#x767E;&#x4EE5;&#x4E0A;&#x306E;&#x4F4E;&#x4E0B;&#x3092;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x7269;&#x7406;&#x7684;&#x306A;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x529B;&#x306B;&#x52A0;&#x3048;&#x3066;&#x3001;&#x6838;&#x751F;&#x6210;&#x3068;&#x5747;&#x4E00;&#x306A;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x306E;&#x9759;&#x7684;&#x914D;&#x5217;&#x5185;&#x306E;&#x56FA;&#x76F8;&#x306E;&#x305D;&#x306E;&#x5F8C;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x306E;&#x6642;&#x9593;&#x3068;&#x6E29;&#x5EA6;&#x3092;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3059;&#x308B;&#x80FD;&#x529B;&#x304C;&#x671B;&#x307E;&#x3057;&#x3044;&#x7D50;&#x6676;&#x69CB;&#x9020;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x71B1;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x306A;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30B3;&#x30EB;&#x3092;&#x767A;&#x898B;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x5358;&#x5206;&#x6563;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x306E;&#x9759;&#x7684;&#x914D;&#x5217;&#x3067;&#x6838;&#x751F;&#x6210;&#x3068;&#x51DD;&#x56FA;

Nucleation &#xBC0F; &#xBE44; &#xD3C9;&#xD615; &#xC751;&#xACE0;&#xC758; &#xC815;&#xD655;&#xD55C; &#xCE21;&#xC815;&#xC740; &#xB300;&#xAE30; &#xACFC;&#xD559;, &#xC2DD;&#xD488; &#xAC00;&#xACF5;, cryopreservation &#xBC0F; &#xC57C; &#xAE08; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xBD84;&#xC57C;&#xC5D0; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xC911;&#xC694;. &#xC5B4;&#xB514; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xB2E8;&#xACC4; immiscible &#xC5F0;&#xC18D; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC911;&#xB2E8; &#xD558;&#xB294; &#xB9CE;&#xC740; &#xC791;&#xC740; &#xBB3C;&#xBC29;&#xC6B8;&#xC73C;&#xB85C; &#xBD84;&#xD560; &#xC5D0;&#xBA40;&#xC83C; &#xAE30;&#xC220;&#xC744; &#xB2E8;&#xC77C; &#xBC29;&#xC6B8; nucleation &#xC774;&#xBCA4;&#xD2B8; &#xBD84;&#xB9AC;&#xB85C; &#xC7A0;&#xBCF5; nucleation &#xBE44;&#xC728;&#xACFC; &#xC704;&#xC0C1; &#xBCC0;&#xD654;&#xC758; &#xC5ED;&#xD559; &#xAD00;&#xACC4;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xBC29;&#xBC95;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xB9CE;&#xC740; &#xC0C1;&#xD488; &#xB300;&#xB7C9; &#xC720;&#xC81C;&#xC5D0;&#xC758; &#xD589;&#xB3D9;&#xC744; &#xD3C9;&#xADE0; &#xB4DC;&#xB86D; &#xAD00;&#xB828; &#xC815;&#xBCF4;&#xC758; &#xC190;&#xC2E4; &#xBC0F; &#xB4DC;&#xB86D; &#xC99D;&#xAC00;&#xD560;&#xC218;&#xB85D; &#xAD6C;&#xB984; &#xBD84;&#xC11D;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xAE00;&#xB9AC;&#xC138;&#xB864;&#xC758; &#xB192;&#xC740; supercooled &#xC218;&#xC131; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC758; &#xC751;&#xACE0;&#xB97C; &#xD3C9;&#xBA74; &#xBC30;&#xC5F4;&#xC5D0; &#xBC29;&#xC6B8; &#xB2E8; &#xBD84;&#xC0B0; &#xD2B8;&#xB798;&#xD551; &#xD558;&#xB294; &#xBBF8;&#xC138; &#xAE30;&#xC220; &#xC801;&#xC751;. &#xC774; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; 10(-5) &#xBC0F; 10(-2) pL(-1) s(-1) &#xC0AC;&#xC774; nucleation&#xC758; &#xC18D;&#xB3C4; &#xCE21;&#xC815; &#xD558; &#xACE0;-38&#xC640;-35 &deg; C &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; 33.4 &#xC5E0; &#xC81C;&#xC774; m(-2)&#xC758; &#xC5BC;&#xC74C; &#xBB3C; &#xACC4;&#xBA74; &#xC5D0;&#xB108;&#xC9C0;&#xB97C; &#xAD74;&#xBCF5; &#xC751;&#xACE0; &#xD2B9;&#xC774;&#xC131;&#xC758; &#xC190;&#xC2E4; &#xC5C6;&#xC774; &#xBCD1;&#xB82C;&#xB85C; 100 &#xBC29;&#xC6B8; &#xC774;&#xC0C1;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAD00;&#xCC30;&#xC758; &#xD2B9;&#xC815; &#xC5ED;&#xD559;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9;. &#xC5BB;&#xC740; &#xC2E4;&#xC81C; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825; &#xC2DC;&#xAC04;&#xACFC; nucleation &#xC628;&#xB3C4; &#xBC0F; &#xADE0;&#xC77C; &#xD55C; &#xBC29;&#xC6B8;&#xC758; &#xC815;&#xC801; &#xBC30;&#xC5F4;&#xC5D0; &#xB2E8;&#xB2E8;&#xD55C; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC758; &#xD6C4;&#xC18D; &#xC131;&#xC7A5; &#xAD00;&#xCC30; &#xB2A5;&#xB825; &#xBC14;&#xB78C;&#xC9C1;&#xD55C; &#xD06C;&#xB9AC;&#xC2A4;&#xD0C8; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xC0DD;&#xC131; &#xD558;&#xB294; &#xC5F4;&#xC5ED;&#xD559;&#xC801; &#xD504;&#xB85C;&#xD1A0;&#xCF5C;&#xC744; &#xBC1C;&#xACAC; &#xD558;&#xB294; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xB3C4;&#xAD6C;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Nucleation &#xBC0F; &#xB2E8; &#xBD84;&#xC0B0; &#xBC29;&#xC6B8;&#xC758; &#xC815;&#xC801; &#xBC30;&#xC5F4;&#xC5D0; &#xC751;&#xACE0;.

La medici&#xF3;n precisa de la solidificaci&#xF3;n de nucleaci&#xF3;n y no-equilibrio es vital para campos tan diversos como la ciencia atmosf&#xE9;rica, la elaboraci&#xF3;n de alimentos, la criopreservaci&#xF3;n y la metalurgia. La t&#xE9;cnica de emulsi&#xF3;n, donde se divide la fase de estudio en muchas gotitas suspendidas en una fase continua inmiscible, es un poderoso m&#xE9;todo para el descubrimiento de las tasas de nucleaci&#xF3;n y la din&#xE1;mica de los cambios de fase, ya que a&#xED;sla a los eventos de nucleaci&#xF3;n de gotas individuales. Sin embargo, promediando el comportamiento de muchas gotas en una emulsi&#xF3;n a granel conduce a la p&#xE9;rdida de cualquier informaci&#xF3;n gota-espec&#xED;fica, y las nubes gota polidispersidad el an&#xE1;lisis. Aqu&#xED; nos adaptamos una t&#xE9;cnica de microfluidos para atrapar gotas monodispersas en arreglos planos para caracterizar la solidificaci&#xF3;n de alta superenfriados soluciones acuosas de glicerol. Este sistema midieron las tasas de nucleaci&#xF3;n entre 10 (-5) y 10 (-2) pL (-1) s (-1), dio una energ&#xED;a de hielo-agua interfacial de 33,4 MJ m (-2) entre -38 y -35 grados C, y permiti&#xF3; a la din&#xE1;mica espec&#xED;fica de la solidificaci&#xF3;n que se observa desde hace m&#xE1;s de un centenar de gotas en paralelo sin ning&#xFA;n tipo de p&#xE9;rdida de especificidad. Adem&#xE1;s de los conocimientos f&#xED;sicos adquirida, la capacidad de observar el tiempo y la temperatura de nucleaci&#xF3;n y crecimiento posterior de la fase s&#xF3;lida en los arreglos est&#xE1;ticos de gotas uniformes proporciona una poderosa herramienta para descubrir los protocolos termodin&#xE1;micas que generan las estructuras cristalinas deseables.

Nucleaci&#xF3;n y solidificaci&#xF3;n en matrices est&#xE1;ticas de monodispersos Gotas

&#xC140;&#xC758; vitrification &#xC8FC;&#xC694; &#xBC14;&#xB9AC; &#xCF00;&#xC774;&#xD2B8; &#xC57C; cryoprotectant (&#xACF5;&#xC778; &#xD68C;&#xACC4;&#xC0AC;) &#xD654;&#xD559; &#xBB3C;&#xC9C8;&#xC758; &#xB192;&#xC740; &#xB18D;&#xB3C4;&#xC758; &#xC694;&#xAD6C;&#xC640; &#xC140;&#xC758; &#xC720;&#xB9AC; &#xC804;&#xC774; &#xC628;&#xB3C4; &#xC774;&#xC0C1;&#xC758; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB192;&#xC740; &#xB18D;&#xB3C4; &#xC7A5;&#xAE30;&#xAC04;&#xB41C; &#xB178;&#xCD9C;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD558;&#xB294; &#xC190;&#xD574;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xD6A8;&#xACFC; &#xB85C;&#xB4DC; &#xC81C;&#xC5B4; &#xACF5;&#xC778; &#xD68C;&#xACC4;&#xC0AC;&#xC640; &#xD568;&#xAED8; &#xCD5C;&#xC18C;&#xD654; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD2B9;&#xC815; &#xC720;&#xAE30; &#xC624;&#xC77C;, &#xCF69; &#xC624;&#xC77C;, &#xB4F1; &#xB9CC;&#xB4E4;&#xC5B4;&#xC9C4; triacylglycerols&#xB294; &#xC791;&#xC740; &#xC591;&#xC758; &#xBB3C; &#xC6A9; &#xD574; &#xC218;&#xC758; &#xC628;&#xB3C4;&#xC640; &#xD06C;&#xAC8C; &#xAC15;&#xD654; &#xC18D;&#xC131; &#xC99D;&#xAC00; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xD604;&#xC0C1;&#xC740; &#xC720;&#xAE30; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBD84;&#xC0B0; &#xB41C; &#xB2E8;&#xC77C; &#xBB3C;&#xBC29;&#xC6B8;&#xC5D0; &#xAE00;&#xB9AC;&#xC138;&#xB864;&#xC758; &#xB18D;&#xB3C4; &#xC628;&#xB3C4; &#xC81C;&#xC5B4;&#xB97C; &#xB2EC;&#xC131; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC5EC;&#xAE30; &#xC545;&#xC6A9; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xCF69; &#xC624;&#xC77C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAE00;&#xB9AC;&#xC138;&#xB864;&#xC758; &#xC218;&#xC131; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC758; &#xC720;&#xD654; &#xC81C; &#xB9CC;&#xB4E4;&#xC5C8;&#xACE0; &#xC2E4;&#xB0B4; &#xC628;&#xB3C4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC12D;&#xC528; 10&#xB3C4;&#xC758; &#xC628;&#xB3C4; &#xC99D;&#xAC00;&#xB97C; &#xBC1B;&#xAC8C; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC628;&#xB3C4; &#xC99D;&#xAC00; &#xB530;&#xB77C; 15-20 microm &#xBC29;&#xC6B8; &#xB80C;&#xB354;&#xB9C1; &#xAE30;&#xB984;&#xC5D0; &#xB179;&#xC544; &#xBB3C; &#xD3C9;&#xADE0; 3.6 &#xBC30;&#xC640; 2.6 &#xBC30; 1 &#xBC0F; 2 M 90-110 s&#xC5D0;&#xC11C; &#xC624;&#xC77C;-&#xBD88;&#xC6A9; &#xC131; &#xAE00;&#xB9AC;&#xC138;&#xB864;&#xACFC; &#xB18D;&#xB3C4; &#xAC01;&#xAC01; &#xC2DC;&#xC791; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC9D1;&#xC911;. &#xC774; &#xD604;&#xC0C1;&#xC744; &#xB3D9;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558;&#xB294; &#xC140; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; Cpas&#xB97C; &#xC9D1;&#xC911; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB420; &#xC218;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB192;&#xC740; &#xC628;&#xB3C4;&#xC5D0; &#xB178;&#xCD9C; &#xB418; &#xACE0; &#xC804;&#xC5D0; vitrified &#xB2E4;&#xC74C; &#xC218; &#xBC29;&#xC6B8; &#xCE58;&#xBA85;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xAE34; &#xC2DC;&#xAC04;.

&#xC218;&#xB97C; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC81C;&#xAC70; &#xD558; &#xC5EC; &#xC218;&#xC131; microdroplets&#xC5D0; &#xAE00;&#xB9AC;&#xC138;&#xB864;&#xC758; &#xB18D;&#xB3C4;.

&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x30AC;&#x30E9;&#x30B9;&#x5316;&#x3078;&#x306E;&#x5927;&#x304D;&#x306A;&#x969C;&#x5BB3;&#x306B;&#x306F;&#x51CD;&#x7D50;&#x9632;&#x6B62;&#x5264;&#xFF08;CPA&#xFF09;&#x5316;&#x5B66;&#x7269;&#x8CEA;&#x3068;&#x30AC;&#x30E9;&#x30B9;&#x8EE2;&#x79FB;&#x6E29;&#x5EA6;&#x3092;&#x8D85;&#x3048;&#x305F;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x9AD8;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x9577;&#x671F;&#x306E;&#x66B4;&#x9732;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x88AB;&#x5BB3;&#x306E;&#x9AD8;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x306E;&#x8981;&#x4EF6;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x5236;&#x5FA1;&#x3055;&#x308C;&#x305F;CPA&#x306E;&#x8CA0;&#x8377;&#x3067;&#x6700;&#x5C0F;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5927;&#x8C46;&#x6CB9;&#x306A;&#x3069;&#x306E;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x6709;&#x6A5F;&#x6CB9;&#x306F;&#x3001;&#x30C8;&#x30EA;&#x30A2;&#x30B7;&#x30EB;&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x3067;&#x4F5C;&#x3089;&#x308C;&#x3001;&#x5C11;&#x91CF;&#x306E;&#x6C34;&#x3001;&#x6E29;&#x5EA6;&#x304C;&#x5897;&#x52A0;&#x3059;&#x308B;&#x306B;&#x3064;&#x308C;&#x3066;&#x5927;&#x5E45;&#x306B;&#x5F37;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D1;&#x30C6;&#x30A3;&#x3092;&#x6EB6;&#x89E3;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x73FE;&#x8C61;&#x306F;&#x3001;&#x6709;&#x6A5F;&#x76F8;&#x4E2D;&#x306B;&#x5206;&#x6563;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x6C34;&#x6EF4;&#x3067;&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x6E29;&#x5EA6;&#x5236;&#x5FA1;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x3092;&#x9054;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3053;&#x3053;&#x306B;&#x60AA;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3002;&#x5927;&#x8C46;&#x6CB9;&#x4E2D;&#x306E;&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x6C34;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x306E;&#x30A8;&#x30DE;&#x30EB;&#x30B8;&#x30E7;&#x30F3;&#x304C;&#x884C;&#x308F;&#x308C;&#x3001;&#x5BA4;&#x6E29;&#x304B;&#x3089;10&#x5EA6;C&#x306E;&#x6E29;&#x5EA6;&#x4E0A;&#x6607;&#x306B;&#x4F9B;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30EC;&#x30F3;&#x30C0;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x6CB9;&#x306B;&#x6EB6;&#x89E3;&#x3057;&#x3001;&#x6E29;&#x5EA6;&#x3001;&#x6C34;&#x3092;&#x5897;&#x3084;&#x3059;&#x6642;&#x306B;&#x306F;15&#x304B;&#x3089;20&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30E2;&#x30EB;&#x306E;&#x6EF4;&#x306F;90&#x304B;&#x3089;110&#x306E;&#x4E2D;&#x306E;&#x6CB9;&#x306B;&#x4E0D;&#x6EB6;&#x6027;&#x306E;&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x3068;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C;&#x3001;1&#x304A;&#x3088;&#x3073;2 M&#x51FA;&#x767A;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x306E;3.6&#x500D;&#x3068;2.6&#x500D;&#x306E;&#x5E73;&#x5747;&#x3092;&#x96C6;&#x4E2D;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x73FE;&#x8C61;&#x306F;&#x52D5;&#x7684;&#x306B;&#x3057;&#x3066;&#x81F4;&#x547D;&#x7684;&#x306B;&#x9577;&#x3044;&#x6642;&#x9593;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x9AD8;&#x6E29;&#x306B;&#x3055;&#x3089;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x524D;&#x306B;&#x30AC;&#x30E9;&#x30B9;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x542B;&#x6709;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x5185;&#x3067;&#x516C;&#x8A8D;&#x200B;&#x200B;&#x4F1A;&#x8A08;&#x58EB;&#x3092;&#x96C6;&#x4E2D;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3002;

&#x6C34;&#x306E;&#x9078;&#x629E;&#x7684;&#x9664;&#x53BB;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x6C34;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x200B;&#x200B;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x4E2D;&#x306E;&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x6FC3;&#x5EA6;

Un ostacolo importante per la vetrificazione delle cellule &egrave; il requisito di elevate concentrazioni di sostanze chimiche (CPA) cryoprotectant e i danni causati dalla prolungata esposizione delle cellule a queste elevate concentrazioni di sopra della temperatura di transizione vetrosa. Questi effetti sono ridotti al minimo con CPA controllata di caricamento. Alcuni oli biologici, quali olio di soia, sono fatte di triacylglycerols e sono in grado di sciogliere le piccole quantit&agrave; di acqua, una propriet&agrave; che &egrave; stata migliorata in modo significativo come temperatura &egrave; aumentata. Questo fenomeno &egrave; stato sfruttato qui per compire temperatura controllata la concentrazione di glicerolo in goccioline d&#39;acqua singolo dislocati nella fase organica. Emulsioni di soluzioni acquose di glicerolo in olio di soia sono stati realizzati e sottoposto ad un aumento di temperatura di 10 &deg; C dalla temperatura ambiente. All&#39;aumentare della temperatura, dissolto nell&#39;olio, rendendo la microm 15-20 gocce d&#39;acqua concentrata una media di 3,6 volte e 2,6 volte per 1 e 2 M a partire concentrazioni, rispettivamente, con il glicerolo insolubile in olio a 90-110 s. Questo fenomeno potrebbe essere usato per concentrare dinamicamente CPAs all&#39;interno delle cellule contenenti goccioline che possono poi essere vetrificate prima di essere esposti a temperature elevate per fatalmente lunghi periodi.

Concentrazione di glicerolo in acquosa microgocce di rimozione selettiva dell&#39;acqua.

&#x73BB;&#x7483;&#x5316;&#x51B7;&#x51BB;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x4E00;&#x5927;&#x8DEF;&#x969C;&#x662F;&#x6297;&#x51BB; (&#x6CE8;&#x518C;&#x4F1A;&#x8BA1;&#x5E08;) &#x5316;&#x5B66;&#x54C1;&#x7684;&#x6D53;&#x5EA6;&#x5F88;&#x9AD8;&#x7684;&#x8981;&#x6C42;&#x548C;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x957F;&#x65F6;&#x95F4;&#x66B4;&#x9732;&#x4E8E;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6D53;&#x5EA6;&#x5F88;&#x9AD8;&#x7684;&#x73BB;&#x7483;&#x8F6C;&#x53D8;&#x6E29;&#x5EA6;&#x4EE5;&#x4E0A;&#x6240;&#x9020;&#x6210;&#x7684;&#x635F;&#x5BB3;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5F71;&#x54CD;&#x662F;&#x6700;&#x5C0F;&#x5316;&#x4E0E;&#x63A7;&#x5236;&#x52A0;&#x8F7D;&#x7684;&#x6CE8;&#x518C;&#x4F1A;&#x8BA1;&#x5E08;&#x3002;&#x4F5C;&#x51FA;&#x67D0;&#x4E9B;&#x6709;&#x673A;&#x7684;&#x6CB9;&#xFF0C;&#x5982;&#x5927;&#x8C46;&#x6CB9;&#x3001; &#x7518;&#x6CB9;&#x4E09;&#x916F;&#x548C;&#x80FD;&#x591F;&#x6EB6;&#x89E3;&#x5C11;&#x91CF;&#x7684;&#x6C34;&#xFF0C;&#x589E;&#x52A0;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5C5E;&#x6027;&#x662F;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x6E29;&#x5EA6;&#x5927;&#x5927;&#x589E;&#x5F3A;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x73B0;&#x8C61;&#x88AB;&#x5229;&#x7528;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x5B8C;&#x6210;&#x7518;&#x6CB9;&#x4E2D;&#x5355;&#x4E2A;&#x6C34;&#x6EF4;&#x5206;&#x6563;&#x5728;&#x6709;&#x673A;&#x9636;&#x6BB5;&#x6E29;&#x5EA6;&#x63A7;&#x5236;&#x6D53;&#x5EA6;&#x3002;&#x5728;&#x5927;&#x8C46;&#x6CB9;&#x4E2D;&#x7684;&#x7518;&#x6CB9;&#x6C34;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x7684;&#x4E73;&#x72B6;&#x6DB2;&#x5E76;&#x53D7;&#x5230;&#x7684;&#x6E29;&#x5EA6;&#x4E0A;&#x5347; 10 &#x6444;&#x6C0F;&#x5EA6;&#x7684;&#x5BA4;&#x6E29;&#x3002;&#x540E;&#x6E29;&#x5EA6;&#x7684;&#x5347;&#x9AD8;&#xFF0C;&#x6C34;&#x6EB6;&#x89E3;&#x5165;&#x6CB9;&#xFF0C;&#x5448;&#x73B0; 15-20 microm &#x6DB2;&#x6EF4;&#x96C6;&#x4E2D;&#x5E73;&#x5747;&#x7684; 3.6 &#x500D;&#x548C; 2.6 &#x500D;&#x7684;&#x6D53;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x5206;&#x522B;&#x5165;&#x624B; 90-110 s &#x4E2D;&#x77F3;&#x6CB9;&#x4E0D;&#x6EB6;&#x6027;&#x7518;&#x6CB9;&#x7684; 1 &#x548C; 2 &#x7C73;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E00;&#x73B0;&#x8C61;&#x53EF;&#x7528;&#x4E8E;&#x52A8;&#x6001;&#x96C6;&#x4E2D;&#x6CE8;&#x518C;&#x4F1A;&#x8BA1;&#x5E08;&#x5185;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x5305;&#x542B;&#x6DB2;&#x6EF4;&#xFF0C;&#x7136;&#x540E;&#x53EF;&#x80FD;&#x88AB;&#x66B4;&#x9732;&#x5728;&#x9AD8;&#x6E29;&#x7684;&#x524D;&#x73BB;&#x7483;&#x81F4;&#x547D;&#x957F;&#x65F6;&#x95F4;&#x3002;

&#x7518;&#x6CB9;&#x6C34;&#x6EB6;&#x6DB2; microdroplets &#x7684;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x53BB;&#x9664;&#x6C34;&#x4E2D;&#x7684;&#x6D53;&#x5EA6;&#x3002;

A major roadblock to the vitrification of cells is the requirement of high concentrations of cryoprotectant (CPA) chemicals and the damage caused by prolonged exposure of cells to these high concentrations above the glass transition temperature. These effects are minimized with controlled CPA loading. Certain organic oils, such as soybean oil, are made of triacylglycerols and are capable of dissolving small amounts of water, a property which is enhanced significantly as temperature is increased. This phenomenon was exploited here to accomplish temperature-controlled concentration of glycerol in single water droplets dispersed in the organic phase. Emulsions of aqueous solutions of glycerol in soybean oil were made and subjected to a temperature increase of 10 degrees C from room temperature. Upon increasing temperature, water dissolved into the oil, rendering the 15-20 microm droplets concentrated an average of 3.6 times and 2.6 times for 1 and 2 M starting concentrations, respectively, with the oil-insoluble glycerol in 90-110 s. This phenomenon could be used to dynamically concentrate CPAs within cell-containing droplets which may then be vitrified before being exposed to high temperatures for fatally long times.

Concentration of glycerol in aqueous microdroplets by selective removal of water.

Un obstacle majeur &#xE0; la vitrification des cellules est l&#x26;#39;exigence de concentrations &#xE9;lev&#xE9;es de cryoprotecteurs (CPA) des produits chimiques et les d&#xE9;g&#xE2;ts caus&#xE9;s par une exposition prolong&#xE9;e des cellules &#xE0; ces concentrations &#xE9;lev&#xE9;es au-dessus de la temp&#xE9;rature de transition vitreuse. Ces effets sont minimis&#xE9;s avec contr&#xF4;l&#xE9;e CPA chargement. Certaines huiles organiques, tels que l&#x26;#39;huile de soja, sont faits de triacylglyc&#xE9;rols et sont capables de dissoudre petites quantit&#xE9;s d&#x26;#39;eau, une propri&#xE9;t&#xE9; qui est renforc&#xE9;e de mani&#xE8;re significative que la temp&#xE9;rature est augment&#xE9;e. Ce ph&#xE9;nom&#xE8;ne a &#xE9;t&#xE9; exploit&#xE9;e ici pour accomplir &#xE0; temp&#xE9;rature contr&#xF4;l&#xE9;e concentration de glyc&#xE9;rol dans des gouttelettes d&#x26;#39;eau uniques dispers&#xE9;e dans la phase organique. &#xC9;mulsions de solutions aqueuses de glyc&#xE9;rol dans l&#x26;#39;huile de soja ont &#xE9;t&#xE9; faites et soumis &#xE0; une augmentation de temp&#xE9;rature de 10 degr&#xE9;s C de la temp&#xE9;rature ambiante. Lors de la temp&#xE9;rature augmente, l&#x26;#39;eau dissous dans l&#x26;#39;huile, rendant les gouttelettes Microm 15-20 concentr&#xE9; une moyenne de 3,6 fois et 2,6 fois pour 1 et M 2 concentrations initiales, respectivement, avec le glyc&#xE9;rol huile insoluble dans l&#x26;#39;90-110 s. Ce ph&#xE9;nom&#xE8;ne pourrait &#xEA;tre utilis&#xE9; pour se concentrer de mani&#xE8;re dynamique APC dans la cellule contenant des gouttelettes qui peuvent ensuite &#xEA;tre vitrifi&#xE9;s avant d&#x26;#39;&#xEA;tre expos&#xE9; &#xE0; des temp&#xE9;ratures &#xE9;lev&#xE9;es pour des temps longs mortellement.

Concentration de glyc&#xE9;rol dans le micro-gouttelettes aqueuses par l&#x26;#39;&#xE9;limination s&#xE9;lective de l&#x26;#39;eau

Ein Haupthindernis f&uuml;r die Verglasung von Zellen ist das Erfordernis der hohen Konzentrationen von cryoprotektive (CPA) Chemikalien und die Sch&auml;den, die bei l&auml;ngerer Exposition der Zellen diese hohen Konzentrationen oberhalb der Glas&uuml;bergangstemperatur. Diese Effekte werden mit kontrollierten CPA laden minimiert. Bestimmte organische &Ouml;le, wie Soja&ouml;l, bestehen von Triacylglycerol und sind f&auml;hig, kleine Mengen von Wasser aufzul&ouml;sen, ist eine Eigenschaft, die als Temperatur erheblich verst&auml;rkt wird erh&ouml;ht. Dieses Ph&auml;nomen wurde hier genutzt, um temperaturgef&uuml;hrte Konzentration von Glycerin in einzelnen Wassertr&ouml;pfchen, die verstreut in der organischen Phase zu erreichen. Emulsionen von w&auml;ssrigen L&ouml;sungen von Glyzerin in Soja&ouml;l wurden gemacht und ein Temperaturanstieg von 10 Grad C Raumtemperatur ausgesetzt. Bei steigender Temperatur, konzentriert Wasser aufgel&ouml;st in das &Ouml;l, die 15-20 Microm Tr&ouml;pfchen Rendern durchschnittlich 3,6 Mal und 2,6 Mal f&uuml;r 1 und 2 M Konzentrationen, bzw. mit der &Ouml;l-unl&ouml;slich Glycerin in 90-110 s beginnen. Dieses Ph&auml;nomen konnte verwendet werden, um dynamisch CPAs in Zelle enthaltenden konzentrieren Tr&ouml;pfchen, die dann vor zu hohen Temperaturen f&uuml;r verglast werden k&ouml;nnen t&ouml;dlich lange Zeiten.

Konzentration von Glycerin in w&auml;ssrigen Microdroplets durch selektive Entfernung von Wasser.

Un obst&#xE1;culo importante a la vitrificaci&#xF3;n de las c&#xE9;lulas es la exigencia de altas concentraciones de crioprotectores (CPA), productos qu&#xED;micos y los da&#xF1;os causados &#x200B;&#x200B;por la exposici&#xF3;n prolongada de las c&#xE9;lulas de estas altas concentraciones por encima de la temperatura de transici&#xF3;n v&#xED;trea. Estos efectos se minimizan con una carga controlada de CPA. Ciertos aceites org&#xE1;nicos, tales como aceite de soja, est&#xE1;n hechos de triglic&#xE9;ridos y son capaces de disolver peque&#xF1;as cantidades de agua, una caracter&#xED;stica que se ha mejorado significativamente la temperatura se incrementa. Este fen&#xF3;meno fue explotado aqu&#xED; para llevar a cabo a temperatura controlada concentraci&#xF3;n de glicerol en las gotas de agua individuales dispersadas en la fase org&#xE1;nica. Las emulsiones de soluciones acuosas de glicerol en el aceite de soja se hicieron y se someti&#xF3; a un aumento de temperatura de 10 grados C desde la temperatura ambiente. Al aumentar la temperatura, el agua disuelve en el aceite, lo que hace que las gotitas Microm 15-20 concentr&#xF3; una media de 3,6 veces y 2,6 veces para 1 y 2 M concentraciones de partida, respectivamente, con el glicerol aceite insoluble en 90-110 s. Este fen&#xF3;meno podr&#xED;a ser utilizado para concentrar din&#xE1;micamente CPA dentro de c&#xE9;lulas que contienen gotitas que despu&#xE9;s puede ser vitrificados antes de ser expuesto a altas temperaturas durante largos tiempos fatalmente.

La concentraci&#xF3;n de glicerol en microgotas acuosas por la eliminaci&#xF3;n selectiva del agua

&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x64CD;&#x4F5C;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x304C;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x306E;&#x7269;&#x7406;&#x7684;&#x306B;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x529B;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5927;&#x304D;&#x306A;&#x95A2;&#x5FC3;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6E7E;&#x66F2;&#x3057;&#x305F;&#x3001;&#x4F4E;&#x30A2;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x6BD4;&#xFF08;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x5E45;&#xBB;&#x9AD8;&#x3055;&#xFF09;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x6D41;&#x52D5;&#x7279;&#x6027;&#x3092;&#x5229;&#x7528;&#x3057;&#x305F;&#x5DEE;&#x52D5;&#x6163;&#x6027;&#x6CF3;&#x52D5;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x7C92;&#x5B50;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x4F9D;&#x5B58;&#x73FE;&#x8C61;&#x3092;&#x7814;&#x7A76;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x306E;&#x7C92;&#x5B50;&#x304C;&#x96C6;&#x4E2D;&#x3057;&#x3001;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x65AD;&#x9762;&#x5185;&#x3067;&#x305D;&#x308C;&#x306B;&#x5FDC;&#x3058;&#x3066;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x5074;&#x9762;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x306B;&#x7B49;&#x9593;&#x9694;&#x3067;&#x5217;&#x8ECA;&#x306B;&#x9806;&#x5E8F;&#x4ED8;&#x3051;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x9AD8;&#x3055;&#x306B;&#x6CBF;&#x3063;&#x3066;2&#x7126;&#x70B9;&#x30DD;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C8;&#xFF08;z-&#x5E73;&#x9762;&#xFF09;&#x306E;&#x51FA;&#x73FE;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x61F8;&#x6FC1;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x9023;&#x7D9A;&#x7684;&#x306A;&#x9806;&#x5E8F;&#x3068;&#x5206;&#x96E2;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3092;&#x9069;&#x7528;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x6E7E;&#x66F2;&#x3057;&#x305F;&#x4F4E;&#x30A2;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x6BD4;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x5DEE;&#x52D5;&#x6163;&#x6027;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30AB;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;

&#x57FA;&#x4E8E;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x64CD;&#x63A7;&#x7684;&#x7C92;&#x5B50;&#x662F;&#x5174;&#x8DA3;&#x7684;&#x6781;&#x5927;&#xFF0C;&#x56E0;&#x4E3A;&#x5B83;&#x63D0;&#x4F9B;&#x7684;&#x52A8;&#x529B;&#x7269;&#x7406;&#x7684;&#x89C1;&#x89E3;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7814;&#x7A76;&#x4F9D;&#x8D56;&#x4E8E;&#x7C92;&#x5B50;&#x7684;&#x5927;&#x5C0F;&#x73B0;&#x8C61;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5FAE;&#x5206;&#x60EF;&#x6027;&#x805A;&#x7126;&#xFF0C;&#x5B83;&#x5229;&#x7528;&#x7684;&#x6D41;&#x91CF;&#x7279;&#x6027;&#x66F2;&#x7EBF;&#xFF0C;&#x4F4E;&#x7EB5;&#x6A2A;&#x6BD4; &#xFF08;&#x901A;&#x9053;&#x5BBD;&#x5EA6; &#x226B; &#x9AD8;&#x5EA6;&#xFF09;&#xFF0C;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x901A;&#x9053;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A;&#x51FA;&#x73B0;&#x4E86;&#x4E24;&#x4E2A;&#x805A;&#x7126;&#x70B9;&#x6CBF;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x7684;&#x901A;&#x9053; &#xFF08;z-&#x5E73;&#x9762;&#xFF09;&#xFF0C;&#x90A3;&#x91CC;&#x96C6;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x4E0B;&#x4EE4;&#x5728;&#x76F8;&#x5E94;&#x4E0D;&#x540C;&#x4FA7;&#x9635;&#x5730;&#x5185;&#x901A;&#x9053;&#x622A;&#x9762;&#x5747;&#x5300;&#x5217;&#x8F66;&#x4E0D;&#x540C;&#x5927;&#x5C0F;&#x7684;&#x9897;&#x7C92;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5E94;&#x7528;&#x8FDE;&#x7EED;&#x6392;&#x5E8F;&#x548C;&#x60AC;&#x6D6E;&#x9897;&#x7C92;&#x5206;&#x79BB;&#x7684;&#x5236;&#x5EA6;&#x3002;

&#x5FAE;&#x5206;&#x60EF;&#x6027;&#x7C92;&#x5B50;&#x7684;&#x91CD;&#x70B9;&#x653E;&#x5728;&#x66F2;&#x7EBF;&#x4F4E;&#x9AD8;&#x5BBD;&#x6BD4;&#x5FAE;&#x3002;

Microfluidic-based manipulation of particles is of great interest due to the insight it provides into the physics of hydrodynamic forces. Here, we study a particle-size-dependent phenomenon based on differential inertial focusing that utilizes the flow characteristics of curved, low aspect ratio (channel width â‰« height), microfluidic channels. We report the emergence of two focusing points along the height of the channel (z-plane), where different sized particles are focused and ordered in evenly spaced trains at correspondingly different lateral positions within the channel cross-section. We applied the system for continuous ordering and separation of suspension particles.

Differential inertial focusing of particles in curved low-aspect-ratio microchannels.

Microfluidique &#xE0; base de manipulation des particules est d&#x26;#39;un grand int&#xE9;r&#xEA;t en raison de la perspicacit&#xE9; qu&#x26;#39;il fournit dans la physique des forces hydrodynamiques. Ici, nous &#xE9;tudions un ph&#xE9;nom&#xE8;ne de particules d&#xE9;pendant de la taille bas&#xE9;e sur une mise au point diff&#xE9;rentielles inertie qui utilise les caract&#xE9;ristiques d&#x26;#39;&#xE9;coulement de courbe, un ratio faible (la largeur du chenal &#xBB;la hauteur), des canaux microfluidiques. On rapport l&#x26;#39;apparition de deux points de focalisation le long de la hauteur du canal (z-plan), o&#xF9; diff&#xE9;rentes particules de taille sont centr&#xE9;es et command&#xE9; dans les trains r&#xE9;guli&#xE8;rement espac&#xE9;s &#xE0; diff&#xE9;rentes positions lat&#xE9;rales correspondante dans le canal de section transversale. Nous avons appliqu&#xE9; le syst&#xE8;me de commande continue et la s&#xE9;paration des particules en suspension.

Mise au point diff&#xE9;rentielles inertie de particules en suspension dans courbes &#xE0; faible rapport d&#x26;#39;aspect microcanaux

Mikrofluidische basierende Manipulation der Partikel ist von gro&szlig;em Interesse aufgrund der Einsicht, die es in die Physik der hydrodynamischen Kr&auml;fte bietet. Hier untersuchen wir ein Teilchen-Gr&ouml;&szlig;e-abh&auml;ngigen Ph&auml;nomen basierend auf differenzielle inertial konzentrieren, die die Flie&szlig;eigenschaften des nutzt gebogen, niedrigen Seitenverh&auml;ltnis (Kanal Breite &#x226B; H&ouml;he), mikrofluidische Kan&auml;le. Wir berichten die Entstehung von zwei fokussierenden Punkten entlang der H&ouml;he des Kanals (Z-Ebene), wo unterschiedlicher Gr&ouml;&szlig;e Partikel sind konzentriert und in gleichm&auml;&szlig;igen Abst&auml;nden Z&uuml;ge an entsprechend verschiedenen seitlichen Positionen innerhalb der Kanal-Querschnitt bestellt. Wir verwendet das System zur kontinuierlichen Bestellung und Trennung von Aussetzung Teilchen.

Differenzielle geschwungene inertial Konzentration von Partikeln in niedrig-Seitenverh&auml;ltnis Mikrokan&auml;len.

Base di microfluidica manipolazione delle particelle &egrave; di grande interesse a causa della insight che fornisce la fisica delle forze idrodinamiche. Qui, lo studio di un particella-formato-dipendente fenomeno basato sul differenziale inerziale di messa a fuoco che utilizza le caratteristiche di flusso delle curve, basso allungamento (canale larghezza &amp;gt; altezza), canali microfluidici. Riportiamo l&#39;emergere di due punti di messa a fuoco lungo l&#39;altezza del canale (piano z), dove particelle di dimensioni diverse sono concentrati e ordinati in treni equidistanti in posizioni laterali corrispondentemente diverse all&#39;interno della sezione del canale. Abbiamo applicato il sistema di ordinazione di continuo e separazione delle particelle in sospensione.

Differenziale inerziale delle particelle di messa a fuoco in curvo basso-aspect-ratio microcanali.

&#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xBBF8;&#xC138; &#xAE30;&#xBC18; &#xC870;&#xC791; &#xC720;&#xCCB4; &#xC138;&#xB825;&#xC758; &#xBB3C;&#xB9AC;&#xD559;&#xC5D0; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558;&#xB294; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825;&#xC73C;&#xB85C; &#xD070; &#xAD00;&#xC2EC;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;&#xC5D0;&#xC11C;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC785;&#xC790; &#xD06C;&#xAE30; &#xC885;&#xC18D; &#xD604;&#xC0C1;&#xC774; &#xCC28;&#xB3D9; &#xAD00;&#xC131; &#xCD08;&#xC810;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xACE1;&#xC120;&#xC758; &#xD750;&#xB984; &#xD2B9;&#xC131;&#xC744; &#xD65C;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xB0AE;&#xC740; &#xC885;&#xD6A1;&#xBE44; (&#xCC44;&#xB110; &#xD3ED; &#x226B; &#xB192;&#xC774;), &#xBBF8;&#xC138; &#xCC44;&#xB110; &#xC5F0;&#xAD6C;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB2E4;&#xB978; &#xD06C;&#xAE30;&#xC758; &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xCD08;&#xC810;&#xC744; &#xC7A5;&#xC18C;&#xC640; &#xCC44;&#xB110; &#xB2E8;&#xBA74; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB300;&#xC751; &#xD558; &#xAC8C; &#xB2E4;&#xB978; &#xCE21;&#xBA74; &#xC704;&#xCE58;&#xC5D0; &#xADE0;&#xB4F1; &#xD558; &#xAC8C; &#xAC04;&#xACA9;&#xB41C; &#xAE30;&#xCC28;&#xC5D0; &#xC8FC;&#xBB38; &#xCC44;&#xB110; (z-&#xBE44;&#xD589;&#xAE30;)&#xC758; &#xB192;&#xC774; &#xB530;&#xB77C; 2 &#xAC1C;&#xC758; &#xCD08;&#xC810; &#xD3EC;&#xC778;&#xD2B8;&#xC758; &#xCD9C;&#xD604;&#xC744; &#xBCF4;&#xACE0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC5F0;&#xC18D; &#xC8FC;&#xBB38; &#xD558; &#xACE0; &#xC11C; &#xC2A4; &#xD39C; &#xC158; &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xBD84;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC744; &#xC801;&#xC6A9;.

&#xCC28;&#xB3D9; &#xCD08;&#xC810; &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xAD00;&#xC131;&#xC5D0; &#xACE1;&#xC120; &#xB0AE;&#xC740; &#xC885;&#xD6A1;&#xBE44; microchannels.

Microfluidos basada en la manipulaci&#xF3;n de las part&#xED;culas es de gran inter&#xE9;s debido a la visi&#xF3;n que ofrece sobre la f&#xED;sica de las fuerzas hidrodin&#xE1;micas. Aqu&#xED;, se estudia un fen&#xF3;meno de tama&#xF1;o de part&#xED;cula-dependiente sobre la base de focalizaci&#xF3;n diferenciales inerciales que utiliza las caracter&#xED;sticas de flujo de la relaci&#xF3;n de curvo, aspecto bajo (ancho del canal &#xBB;altura), canales de microfluidos. Se reporta la aparici&#xF3;n de dos puntos de enfoque a lo largo de la altura del canal (plano-z), donde los diferentes tama&#xF1;os de part&#xED;culas se concentran en los trenes y orden&#xF3; igualmente espaciados en las posiciones laterales correspondientemente diferentes dentro del canal de secci&#xF3;n transversal. Se aplic&#xF3; el sistema de ordenamiento continua y la separaci&#xF3;n de part&#xED;culas en suspensi&#xF3;n.

Jon F. Edd

Department of Mechanical Engineering

Vanderbilt University

High Throughput Single-cell and Multiple-cell Micro-encapsulation

Jon F. Edd

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Department of Mechanical Engineering

Vanderbilt University

High Throughput Single-cell and Multiple-cell Micro-encapsulation

Department of Mechanical Engineering