המימון ניתן על ידי מכון ויסקונסין של דיסקברי.

בדו&quot;ח זה אנו מדגימים שיטת הצגה נוזל המשתמשת מתח קטן משטח אגל לשאוב נפח הרצויה דרך ערוץ microfluidic על מנת להשיג מספר תופעות נוזלים שונים. לדוגמה, המשתמש מומלץ זרימת נוזל אחד מהר ככל האפשר, או לספק נוזלים מרובים ברצף מהיר ליצור דפוסים fluidic ספציפיים. כדי לעשות זאת, המשתמש חייב קודם כל יישום בנוי סביב המכשיר microfluidic. המכשיר microflluidic אינו צריך להיות קשור, אבל צריך להיות עשוי מחומר הידרופילי. Therfore, השיטה ניתן להשתמש עם כל התקן כמעט microfluidic, עם ביצועים בעיקר מוכתב על ידי אילוצים גיאומטריים של הערוץ microfluidic. כדי לעזור לנווט אילוצים גיאומטריים של שיטה זו, מבוא לניתוח המספרי רלוונטי מוצג ראשון. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיטות אנליטיות: על פי חוק לפלס וחוק וושבורן [1], אפשר לייחס את קצב הזרימה בתוך ערוץ microfluidic לממדים שלה ואת המאפיינים של הנוזל הזורם כפי שניתן לראות במשוואה (1), <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn1.png" alt="המשוואה 1" /> (1) שם Δ P ההבדל בין לחץ היניקה ולשקע, γ הוא מתח הפנים נוזלי, R הוא רדיוס ירידה מפרצון, ש הוא שיעור זרימת K הוא ההתנגדות fluidic כפי שמתואר על ידי המשוואה (2), <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn2.png" alt="המשוואה 2" /> (2) שם η היא צמיגות הנוזל, L 0 הוא אורך הערוץ, h הוא גובה ערוץ, W הוא רוחב הערוץ, λ = w / h ו g (λ) = 1.5 אם λ&gt; 4.45 או <img src="/files/ftp_upload/1329/g_lambd.png" alt="סמל 6" /> אם λ &lt;4.45. נציב במשוואה (2) למשוואה (1), תמיד בהנחה ש &lt;w ופתרון עבור Q, אחד מקבל משוואה (3), (3) <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn3.png" alt="המשוואה 3" /> ניתוח דומה ניתן לעשות עבור מהירות של נוזל בתוך ערוץ על ידי בידיעה ש = VA, כאשר V היא מהירות ממוצעת נוזלים הוא שטח חתך או בחומרה. חיבור אלה למשוואה (3) אתה בא עם משוואה (4), (4) <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn4.png" alt="המשוואה 4" /> הרעיון המכני חשוב שמוחל לעתים קרובות בביולוגיה microfluidic הוא לחץ גזירה, המתייחס זרימת קצב ומהירות על ידי המשוואה (5), (5) <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn5.png" alt="משוואה 5" /> ידיעת הקשר בין ספיקה, מהירות השלכות הפיזי שלהם כפונקציה של מידות ערוץ ומאפיינים נוזל חיוני בעיצוב של המכשיר microfluidic למטרה מסוימת. לאחר התקן נוצר, המשתמש חייב אז לכייל את מערכת אספקת נוזלים על מנת להשיג את מאפייני הזרימה הרצויה בתוך המכשיר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שלבים הגדרת כיול מערכת משלוח: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צור המכשיר microfluidic באמצעות טכניקה רכה ליתוגרפיה באמצעות polydimethylsiloxane (PDMS, Sylgard 184, Dow Corning) [2]. ישנם מספר מאמרים יופיטר הממחישים שיטות להכנת PDMS microfluidic התקנים [5]. להדגמה זו, בחרנו ערוץ ישר פשוט, עם ממדים כדלקמן: רוחב 2.2mm, אורך 10 מ&quot;מ וגובה 260um. כניסת בקטרים ​​לשקע הם 1.8mm 5.1mm ו בהתאמה (איור 1). הפיך לצרף למכשיר PDMS להחליק זכוכית על ידי לחיצה על אותו לשקופית כוס (או מצע מתאים אחר) לסחוט כל בועות האוויר [5]. מצורף הפיך מאפשר למכשיר להיות שימוש חוזר מספר פעמים. השיטה יכולה לשמש גם עם מכשירים מלוכדות לצמיתות, אבל זה לא חובה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלא את המכשיר עם הנוזל. האופי ההידרופובי של PDMS ואת אופי הידרופילי של זכוכית לעזור להזיז טיפה ממוקמת כניסת או מוצא, לתוך התעלה. אם טיפה של נוזל לא רוצה להיכנס לערוץ ידי עצמו או אם בועות לנוע לתוך התעלה, המשתמש יכול לשים טיפה של נוזל על כניסת או מוצא, ושימוש טפטפת בקצה השני לשאוב את הנוזל דרך התעלה. שיטה נוספת לסייע להעביר נוזל לתוך התעלה היא על ידי הפרדת מכשיר PDMS משקופית את הכוס בעדינות לנקות את המכשיר PDMS ואת שקופיות זכוכית עם אתנול. זה מחזיר את PDMS ואת שקופיות הזכוכית אופי הידרופובי הידרופילי שלהם, בהתאמה, אשר עשוי נחלשו עם הזמן והשימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מילוי המכשיר עם נוזל, מקום טיפה קטנה על כניסת ו bigger טיפה על משקע. ודא פסיבי שאיבה שקורה ידי צופה ירידה קטנה קריסת כניסת והתבוננות זרימת נוזל לכיוון היציאה. שוב, לוודא שאין בועות בתוך הערוץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש [3] החברה של לי VHS מיקרו ערכת מחלק החל, להרכיב אחד או יותר שסתומים (ההתקנה שסתום באיור 2) המורכב של Valve VHS לי 24 M / 2 וולט, 0.062 דיזות MINSTAC עם גודל פתח של 0.0100 &quot;, לי 0.062 Minstac על מתאם Tube רך, את ספייק לי ואת החזק Driver (שליטה של ​​המשתמש, לא מוצג) ואת העצרת חוט עופרת (חיבור שסתום אל ספייק החזק Driver, לא מוצג). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דרך קלה כדי להחזיק את השסתומים הוא על ידי שימוש בכלים בעלי Bioscience מיניאטורי (איור 2) [4]. אלה מספקים דרך בדיוק המטרה והחזק את שסתום במיקום מסוים במהלך הניסויים על ידי הדבקה שסתום בקצה אחד של בעל ושימוש בסיס מגנטי (לא מוצג) בצד השני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך את מערכת מאגר להציב כמה מטרים מעל המכשיר PDMS microfluidic (במקרה שלנו השתמשנו ¾ מזרקים לאונקיה פתוחה הסביבה, ראה איור 2). המאגר מספק את הראש בלחץ לכונן חרירי, עם הלחץ להיות פרופורציונלי לגובה של המאגר. לחילופין השסתומים זרבובית יכול להיות בלחץ במספר כלשהו של אמצעי שונה (כלומר, גז דחוס). צרף מחט המזרק המזרק. מחט מזרק טיפוסי יהיה בקלות לצרף לתוך צינורות בקוטר 1.14 מ&quot;מ פנימי. צינורות 1.14 מ&quot;מ אז יהיה בקלות לצרף אל 1.58 מ&quot;מ (1 / 16 &quot;) בצינור בקוטר פנימי אשר לאחר מכן עצמו מתחבר&quot; מתאם Tube רכה &quot;של השסתום. כדי למנוע דליפה של נוזל 1.14 מ&quot;מ לחיבור צינורות 1.58 מ&quot;מ, ניתן להשתמש PDMS כמו איטום. עכשיו שיש קו בין מחט המזרק ואת שסתום ושות לי, למלא את מאגרי מזרק עם נוזל. מזרק נוספת שסתום עשוי לשמש כדי לסייע בתהליך טיהור (המוצג אך לא מסומן באיור 2). המקום מגנט בצד של השסתום, זה איך שסתומים אלה הם מטוהר (הם בדרך כלל סגורים שסתומי סולנואיד), ולצפות להתחיל נוזל הזורם מן המאגר דרך שסתום והחוצה זרבובית .0100&#39;&#39;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כיול המערכת על ידי בחירת זמן שסתום פתוח (זמן זה הזמן לפתוח את השסתום מאפשר להעביר נוזל על בסיס לכל הדופק) ואת התדירות (מספר פעימות בשנייה). הפעל one שסתום לתקופה שנבחרה (דקה או כך, רק זוכרת את הפעם לרוץ בסך הכל). לשקול את הנוזל כי נמסר מן השסתום. לדעת את זמן הריצה הכולל, תדירות לפי דופק הזמן לפתוח, לחשב את גרם אלפית השנייה ירה מן השסתום. זה &quot;גרם אלפית השנייה&quot; ערך יאפשר לך לבחור זמן לפתוח עבור נפח שתחפוץ המשתמש עשוי לרצות להיות מועברת מן השסתום. </li></ol></li></ol> דוגמה: מערכת מופעל למשך דקה (60 שניות). התדר היה 15 הרץ (15 פעימות בשנייה אחת). בפעם לכל הדופק היה פתוח 20 אלפיות השנייה (MS). (20ms) (15Hz) (-60) = 18000ms. משמעות הדבר היא כי מתוך 60,000 ms בתוך דקה אחת, השסתום היה למעשה פתוח 18,000 ms. הבה נניח את נפח הנוזל מועבר משקלו 5 גרם. לאחר מכן, 5 גרם / 18000 ms = 2.78e -4 גרם / MS. במקרה של מים, עם צפיפות שלה להיות אחד גרם למיליליטר (מ&quot;ל), 2.78e -4 גרם / MS = 2.78e -4 mL / MS. לאחר כיול, נפח ירידה תלוי זמן הפתוח. לדוגמה, עם זמן של 20ms פתוח, וכל שאר הפרמטרים כמו בדוגמה הקודמת, (2.78e -4 mL / MS) (20 מילישניות) = 5.56e -3 מ&quot;ל = 5.56 μL. כדי למצוא את הזמן לפתוח y צריכה לעשות ירידה של נפח X (μL) microliter, (X μL) / [(2.78e -4 mL / MS) (1000 μL / mL)] = y ms 8) לכוון אחד או יותר אל חרירי כניסת המכשיר PDMS (איור 3). לאחר כיול המערכת, ולחשב את נפח יוצא שסתום אחד, המבוסס על מידות המכשיר microfluidic. עבור פסיבית מהירות גבוהה שאיבה (להשיג קצב זרימה מרבי), לחשב את נפח ירידה כניסת צורך ליצור ירידה כניסת אשר בעל זווית המגע עם המשטח 90deg מפרצון [2]. ליצירת מנות, לחשב תדירות לפתוח שסתום פעמים את תזמון שסתומים צורך להפעיל שני שסתומים ברצף. כפי שניתן לראות באיור 3, שני חרירי ניתן הצביע על כניסת. זה יכול להרחיב את חרירי מרובים, שמטרתו בבת כניסת הערוץ. נציג תוצאות: כאשר מכויל כראוי, פעמים עם שסתום פתוח מחושב כראוי את חרירי מכוון כראוי בכל כניסה, המשתמש צריך להיות מסוגל לראות זרימה שאוב פסיבי (איור 4). פרץ של נוזל should לצאת שסתום ולהגיע מפרצון. כאשר הנוזל מגיע אל מפרצון, קיימת קריסה מיידית של הירידה כניסת לתוך התעלה, לכיוון היציאה. נוזל בתוך ערוץ המהלכים רק במהלך קריסת ירידה מפרצון. תנועת נוזל השלם בתוך הערוץ מפסיק בסוף קריסת ירידה, מתן נוזלים במשך להפסיק מיידית גבולות מוגדרים היטב fluidic (במקרה שהמשתמש זורם נוזלים מרובים). משך קריסה ירידה תלוי ברדיוס כניסת יציאת היקף הירידה כניסה [1]. בהגדרת הניסוי שלנו ואת העיצוב, קריסה ירידה כניסת מתרחשת בתוך כמה אלפיות. <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure1tmb.jpg" alt="איור 1" /> באיור 1. PDMS microfluidic מכשיר עם כניסת אחד, שמאל, ואחד לשקע, נכון. אנא <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure1.jpg">לחץ כאן</a> כדי לראות גרסה גדולה יותר של דמות 1. <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure2tmb.jpg" alt="איור 2" /> 2. איור Reservoir מערכת ההתקנה שסתום. אנא <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure2.jpg">לחץ כאן</a> כדי לראות גרסה גדולה יותר של הדמות 2. <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure3tmb.jpg" alt="איור 3" /> איור 3. שני שסתומים, שני שמטרתה כניסת יחיד של המכשיר microfluidic. אנא <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure3.jpg">לחץ כאן</a> כדי לראות גרסה גדולה יותר של הדמות 3. <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure4tmb.jpg" alt="איור 4" /> איור 4. טיים צעד רצף (33 אלפיות השנייה) קריסה ירידה כניסת הבא פליטה נוזל שסתום. אנא <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure4.jpg">לחץ כאן</a> כדי לראות גרסה גדולה יותר של הדמות 4.

<ol>
	<li>Berthier, E., Beebe, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+rate+analysis+of+a+tension+driven+passive+micropump.">Flow rate analysis of a tension driven passive micropump.</a> Lab Chip. 7, 1475-1478 (2007).</li><li>Duffy, D. C., McDonald, J. C., Schueller, O. J. A., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Prototyping+of+Microfluidic+Systems+in+Poly(dimethylsiloxane).">Rapid Prototyping of Microfluidic Systems in Poly(dimethylsiloxane).</a> Anal. Chem. 70, 4974-4984 (1998).</li><li>Harris, J., Lee, H., Vahidi, B., Tu, C., Cribbs, D., Cotman, C., NL, J. e. o. n. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-plasma+Bonding+of+PDMS+for+Inexpensive+Fabrication+of+Microfluidic+Devices.">Non-plasma Bonding of PDMS for Inexpensive Fabrication of Microfluidic Devices.</a> J Vis Exp. (9), (2007).</li><li>Walker, G. M., Beebe, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+passive+pumping+method+for+microfluidic+devices.">A passive pumping method for microfluidic devices.</a> Lab Chip. 2 (3), 131-134 (2002).</li></ol>

<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור פסיבית מהירות גבוהה שאיבה, אם את השילוב הנכון של תדר ונפח פעימה לכל (בשל הזמן הנכון לפתוח) נבחרה, המשתמש צריך לראות מה שנראה ירידה פגז סטטי או כניסת וקצב הזרימה מאוד מהירה בתוך הערוץ. אם מתרחשת הצפת, הזמן לפתוח ו / או תדירות גבוהות מדי. </li><li style=";text-align:rig...

<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> <a href="http://www.theleeco.com">http://www.theleeco.com</a> . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> <a href="http://www.biosciencetools.com/Catalog/mHolders.htm">http://www.biosciencetools.com/Catalog/mHolders.htm</a> . </li></ol>

high speed droplet-based delivery system for passive pumping in microfluidic devices

מערכת microfluidic הרומן פותחה המשתמשת התופעה של שאיבה פסיבית יחד עם טיפה בשליטת המשתמש המערכת מבוססת נוזל הלידה. פסיבי שאיבה היא תופעה שבה מתח הפנים המושרה הבדלים בלחץ כונן תנועת נוזל בערוצים סגורים. מערכת אוטומטית מסירה נוזל מורכב מסידרה של שסתומים מבוקר מתח עם מיקרו חרירי מחובר למאגר נוזל ומערכת שליטה. אלה שסתומים מבוקר מתח מציעים דרך מדויקת volumetrically להעביר טיפות נוזל אל מפרצון של המכשיר microfluidic באופן בתדירות גבוהה. בהתבסס על ממדי הפגינו דוגמה המחקר הנוכחי, המערכת מסוגלת לזרום 4 מיליליטר לדקה (באמצעות 2.2mm ידי ערוץ חתך 260um). על סמך אלו ממדים אותו ערוץ, להחליף נוזל נקודת בתוך הערוץ ניתן להשיג מעט שמונה מילישניות. הוא ציין כי קיים יחסי הגומלין בין תאוצה של המערכת (הנחילה על ידי שילוב של טיפות שנוצר על ידי שסתומים מהירות הנוזל בערוץ), ואת מתח הפנים של הנוזל. איפה תנופה מספקת מהירות זרימת נוזל (או להיפך), איזון של מתח הפנים על כניסת מספק להפסיק פתאום לזרום כלשהו. זה להפסיק פתאומית מאפשרת למשתמש לשלוט על מאפייני הזרימה של ערוץ ופותח את הדלת עבור מגוון של יישומים ביולוגיים, החל מקום מ משלוח מגיב לתרופה תאים מחקרים. הוא ציין גם כי כאשר חרירי מכוונים כניסת בזוויות רדוד, המומנטום אגל יכול לגרום לתופעות נוספות נוזל מעניין, כמו ערבוב של טיפות מרובות כניסת.

Watch this Scientific Journal Video about High Speed Droplet-based Delivery System for Passive Pumping in Microfluidic Devices at JoVE.com

High Speed Droplet-based Delivery System for Passive Pumping in Microfluidic Devices

מערכת microfluidic הרומן פותחה באמצעות תופעת שאיבה פסיבית נוזל מבוקר המשתמש מערכת המסירה. מערכת זו microfluidic יש פוטנציאל לשמש במגוון רחב של יישומים ביולוגיים נתון, עלות נמוכה שלה וקלות השימוש, דיוק נפחי, מהירות גבוהה, הדירות ואוטומציה.

מהירות גבוהה Droplet מבוססי משלוח מערכת פסיבי שאיבה מכשירים microfluidic

A novel microfluidic system has been developed that uses the phenomenon of passive pumping along with a user controlled droplet based fluid delivery ...

high-speed-droplet-based-delivery-system-for-passive-pumping

Research

JoVE Journal

Biology

13.7K Views.  University of Wisconsin-Madison. מערכת microfluidic הרומן פותחה באמצעות תופעת שאיבה פסיבית נוזל מבוקר המשתמש מערכת המסירה. מערכת זו microfluidic יש פוטנציאל לשמש במגוון רחב של יישומים ביולוגיים נתון, עלות נמוכה שלה וקלות השימוש, דיוק נפחי, מהירות גבוהה, הדירות ואוטומציה.

Video: High Speed Droplet-based Delivery System for Passive Pumping in Microfluidic Devices

Testing Visual Sensitivity to the Speed and Direction of Motion in Lizards

Testing visual sensitivity in any species provides basic information regarding behaviour, evolution, and ecology. However, testing specific features of the visual system provide more empirical evidence for functional applications. Investigation into the sensory system provides information about the sensory capacity, learning and memory ability, and establishes known baseline behaviour in which to gauge deviations (Burghardt, 1977). However, unlike mammalian or avian systems, testing for learning and memory in a reptile species is difficult. Furthermore, using an operant paradigm as a psychophysical measure of sensory ability is likewise as difficult. Historically, reptilian species have responded poorly to conditioning trials because of issues related to motivation, physiology, metabolism, and basic biological characteristics. Here, I demonstrate an operant paradigm used a novel model lizard species, the Jacky dragon (Amphibolurus muricatus) and describe how to test peripheral sensitivity to salient speed and motion characteristics. This method uses an innovative approach to assessing learning and sensory capacity in lizards. I employ the use of random-dot kinematograms (RDKs) to measure sensitivity to speed, and manipulate the level of signal strength by changing the proportion of dots moving in a coherent direction. RDKs do not represent a biologically meaningful stimulus, engages the visual system, and is a classic psychophysical tool used to measure sensitivity in humans and other animals. Here, RDKs are displayed to lizards using three video playback systems. Lizards are to select the direction (left or right) in which they perceive dots to be moving. Selection of the appropriate direction is reinforced by biologically important prey stimuli, simulated by computer-animated invertebrates.

Testing visual sensitivity in lizards using an operant conditioning paradigm that employs video playback of random-dot kinematograms and computer-generated invertebrates.

בדיקת רגישות חזותית על מהירות ועל כיוון התנועה של לטאות

Testing visual sensitivity in any species provides basic information regarding behaviour, evolution, and ecology. However, testing specific features of ...

CD4+ T-Lymphocyte Capture Using a Disposable Microfluidic Chip for HIV

CD4 + T-לימפוציטים לכידת באמצעות שבב Microfluidic פנויה ל-HIV

Non-plasma Bonding of PDMS for Inexpensive Fabrication of Microfluidic Devices

In this video, we demonstrate how to use the neuron microfluidic device without plasma bonding.  In some cases it may be desirable to reversibly bond devices to the Corning No. 1 cover glass.  This could be due, perhaps, to a plasma cleaner not being available.  In other instances, it may be desirable to remove the device from the glass after the culturing of neurons for certain types of microscopy or for immunostaining, though it is not necessary to remove the device for immunostaining since the neurons can be stained in the device.  Some researchers, however, still prefer to remove the device.  In this case, reversible bonding of the device to the cover glass makes that possible.  There are some disadvantages to non-plasma bonding of the devices in that not as tight of a seal is formed.  In some cases axons may grow under the grooves rather than through them.  Also, because the glass and PDMS are hydrophobic, liquids do not readily enter the device making it necessary at times to force media and other reagents into the device.  Liquids will enter the device via capillary action, but it takes significantly longer as compared to devices that have been plasma bonded.  The plasma cleaner creates temporary hydrophilic charges on the glass and device that facilitate the flow of liquids through the device after bonding within seconds.  For non-plasma bound devices, liquid flow through the devices takes several minutes.  It is also important to note that the devices to be used with non-plasma bonding need to be sterilized first, whereas plasma treated devices do not need to be sterilized prior to use because the plasma cleaner will sterilize them.

In this video we demonstrate how to use the neuron microfluidic device without plasma bonding.

Non-Bonding פלזמה של PDMS עבור ייצור זולה של מכשירים microfluidic

In this video, we demonstrate how to use the neuron microfluidic device without plasma bonding.  In some cases it may be desirable to reversibly bond ...

Microfluidic Applications for Disposable Diagnostics

In this interview, Dr. Klapperich discusses the fabrication of thermoplastic microfluidic devices and their application for development of new diagnostics.

In this interview, Dr. Klapperich discusses the fabrication of thermoplastic microfluidic devices and their application for development of new diagnostics.

יישומים Microfluidic עבור אבחון פנויה

In this interview, Dr. Klapperich discusses the fabrication of thermoplastic microfluidic devices and their application for development of new ...

Construction and Implantation of a Microinfusion System for Sustained Delivery of Neuroactive Agents.

Sustained delivery of neuroactive agents is widely used in neuroscience, but poses many technical challenges. It is necessary to deliver the agent with high precision while minimizing localized trauma and inflammation. Also, the ability to customize the system to accommodate animals of different species and sizes is desirable. This video presentation demonstrates the construction of an infusion system that can be fitted to any particular research animal. The delivery microcannula diameter is approximately 10-fold smaller than most infusion cannulas presently used. This translates into enhanced accuracy and reduced trauma to the brain region under study. The delivery cannula can also be sculpted to fit the contour of the surface of the animal's skull, thereby allowing closure of the scalp incision neatly over the infusion system, precluding the need for a skull-mounted pedestal, reducing risk of infection, and ensuring a greater level of comfort to the animal. The system is assembled in an air-free environment and requires the researcher to fashion glass micropipettes with a heat source. These construction methods require special skills that are best acquired, if not in person, using video instruction.  (This article is based on work first reported in J Neurosci Methods. 2008 Jan 30;167(2):213-20. Epub 2007 Aug 28.).

As neuroscience inquiry becomes more sophisticated, investigation of brain structures and circuitry requires improved levels of accuracy and higher resolution. We have developed a method for the preparation and implantation of a chronic infusion system within the brain utilizing a borosilicate microcannula with a tip diameter of 50 microns.

הבינוי השרשה של מערכת Microinfusion לאספקה ​​מתמשכת של סוכני Neuroactive.

Sustained delivery of neuroactive agents is widely used in neuroscience, but poses many technical challenges. It is necessary to deliver the agent with ...

A Tactile Automated Passive-Finger Stimulator (TAPS)

Although tactile spatial acuity tests are used in both neuroscience research and clinical assessment, few automated devices exist for delivering controlled spatially structured stimuli to the skin. Consequently, investigators often apply tactile stimuli manually. Manual stimulus application is time consuming, requires great care and concentration on the part of the investigator, and leaves many stimulus parameters uncontrolled. We describe here a computer-controlled tactile stimulus system, the Tactile Automated Passive-finger Stimulator (TAPS), that applies spatially structured stimuli to the skin, controlling for onset velocity, contact force, and contact duration. TAPS is a versatile, programmable system, capable of efficiently conducting a variety of psychophysical procedures. We describe the components of TAPS, and show how TAPS is used to administer a two-interval forced-choice tactile grating orientation test.
Corresponding Author: Daniel Goldreich

A Tactile Automated Passive-Finger Stimulator TAPS

We describe a computer-controlled device for investigating the sense of touch: the Tactile Automated Passive-finger Stimulator (TAPS). We describe the components of TAPS, and show how TAPS is used to administer a two-interval forced-choice tactile grating orientation test.

ממריץ משושי אוטומטי פסיבי-Finger (ברזים)

Although tactile spatial acuity tests are used in both neuroscience research and clinical assessment, few automated devices exist for delivering ...

A Multi-Parametric Islet Perifusion System within a Microfluidic Perifusion Device

A microfluidic islet perifusion device was developed for the assessment of dynamic insulin secretion of multiple islets and simultaneous fluorescence imaging of calcium influx and mitochondrial potential changes. The device consists of three layers: first layer contains an array of microscale wells (500 &mu;m diameter and 150 &mu;m depth) that help to immobilize the islets while exposed to flow and maximize the exposed surface area of the islets; the second layer contains a circular perifusion chamber (3 mm deep, 7 mm diameter); and the third layer contains an inlet-mixing channel that fans out before injection into the perifusion chamber (2 mm in width, 19 mm in length, and 500 &mu;m in height) for optimizing the mixing efficiency prior to entering the perifusion chamber. The creation of various glucose gradients including a linear, bell shape, and square shapes also can be created in the microfluidic perifusion network and is demonstrated.

A microfluidic islet perifusion device was developed for the assessment of dynamic insulin secretion of multiple islets and simultaneous fluorescence imaging of calcium influx and mitochondrial potential changes.

Multi-פרמטרית Perifusion איילט מערכת בתוך התקן Perifusion Microfluidic

A microfluidic islet perifusion device was developed for the assessment of dynamic insulin secretion of multiple islets and simultaneous fluorescence ...

Do-It-Yourself Device for Recovery of Cryopreserved Samples Accidentally Dropped into Cryogenic Storage Tanks

Liquid nitrogen is colorless, odorless, extremely cold (-196 &deg;C) liquid kept under pressure. It is commonly used as a cryogenic fluid for long term storage of biological materials such as blood, cells and tissues 1,2. The cryogenic nature of liquid nitrogen, while ideal for sample preservation, can cause rapid freezing of live tissues on contact - known as 'cryogenic burn'2, which may lead to severe frostbite in persons closely involved in storage and retrieval of samples from Dewars. Additionally, as liquid nitrogen evaporates it reduces the oxygen concentration in the air and might cause asphyxia, especially in confined spaces2.
In laboratories, biological samples are often stored in cryovials or cryoboxes stacked in stainless steel racks within the Dewar tanks1. These storage racks are provided with a long shaft to prevent boxes from slipping out from the racks and into the bottom of Dewars during routine handling. All too often, however, boxes or vials with precious samples slip out and sink to the bottom of liquid nitrogen filled tank. In such cases, samples could be tediously retrieved after transferring the liquid nitrogen into a spare container or discarding it. The boxes and vials can then be relatively safely recovered from emptied Dewar. However, the cryogenic nature of liquid nitrogen and its expansion rate makes sunken sample retrieval hazardous. It is commonly recommended by Safety Offices that sample retrieval be never carried out by a single person. Another alternative is to use commercially available cool grabbers or tongs to pull out the vials3. However, limited visibility within the dark liquid filled Dewars poses a major limitation in their use.
In this article, we describe the construction of a Cryotolerant DIY retrieval device, which makes sample retrieval from Dewar containing cryogenic fluids both safe and easy.

Here we present a low cost, durable cryotolerant device for sample retrieval from Dewar tanks filled with liquid nitrogen. The ease of construction and modular design of the device makes the process of sample retrieval from cryogenic tanks safe and easy.

עשה זאת בעצמך התקן להבראת דוגמאות Cryopreserved בטעות ירד לתוך טנקים אחסון קריוגני

Liquid nitrogen is colorless, odorless, extremely cold (-196 &deg;C) liquid kept under pressure. It is commonly used as a cryogenic fluid for long term ...

A High-throughput Method for Measurement of Glomerular Filtration Rate in Conscious Mice

The measurement of glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard in kidney function assessment. Currently, investigators determine GFR by measuring the level of the endogenous biomarker creatinine or exogenously applied radioactive labeled inulin (3H or 14C). Creatinine has the substantial drawback that proximal tubular secretion accounts for ~50% of total renal creatinine excretion and therefore creatinine is not a reliable GFR marker. Depending on the experiment performed, inulin clearance can be determined by an intravenous single bolus injection or continuous infusion (intravenous or osmotic minipump). Both approaches require the collection of plasma or plasma and urine, respectively. Other drawbacks of radioactive labeled inulin include usage of isotopes, time consuming surgical preparation of the animals, and the requirement of a terminal experiment. Here we describe a method which uses a single bolus injection of fluorescein isothiocyanate-(FITC) labeled inulin and the measurement of its fluorescence in 1-2 &mu;l of diluted plasma. By applying a two-compartment model, with 8 blood collections per mouse, it is possible to measure GFR in up to 24 mice per day using a special work-flow protocol. This method only requires brief isoflurane anesthesia with all the blood samples being collected in a non-restrained and awake mouse. Another advantage is that it is possible to follow mice over a period of several months and treatments (i.e. doing paired experiments with dietary changes or drug applications). We hope that this technique of measuring GFR is useful to other investigators studying mouse kidney function and will replace less accurate methods of estimating kidney function, such as plasma creatinine and blood urea nitrogen.

Measurement of glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard for kidney function assessment. Here we describe a high-throughput method which allows the determination of GFR in conscious mice by using a single bolus injection, determination of fluorescein isothiocyanate (FITC)-inulin in plasma and calculation of GFR by a two-phase exponential decay model.

שיטת תפוקה גבוהה למדידה של קצב סינון הגלומרולרי בעכברים בהכרה

The measurement of  glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard in kidney function  assessment. Currently, investigators determine GFR by ...

Using Microfluidic Devices to Measure Lifespan and Cellular Phenotypes in Single Budding Yeast Cells

Budding yeast Saccharomyces cerevisiae is an important model organism in aging research. Genetic studies have revealed many genes with conserved effects on the lifespan across species. However, the molecular causes of aging and death remain elusive. To gain a systematic understanding of the molecular mechanisms underlying yeast aging, we need high-throughput methods to measure lifespan and to quantify various cellular and molecular phenotypes in single cells. Previously, we developed microfluidic devices to track budding yeast mother cells throughout their lifespan while flushing away newborn daughter cells. This article presents a method for preparing microfluidic chips and for setting up microfluidic experiments. Multiple channels can be used to simultaneously track cells under different conditions or from different yeast strains. A typical setup can track hundreds of cells per channel and allow for high-resolution microscope imaging throughout the lifespan of the cells. Our method also allows detailed characterization of the lifespan, molecular markers, cell morphology, and the cell cycle dynamics of single cells. In addition, our microfluidic device is able to trap a significant amount of fresh mother cells that can be identified by downstream image analysis, making it possible to measure the lifespan with higher accuracy.

This article presents a protocol optimized for the production of microfluidic chips and the setup of microfluidic experiments to measure the lifespan and cellular phenotypes of single yeast cells.

באמצעות מכשירים microfluidic למדוד פנוטיפים תוחלת החיים סלולר בתאי שמרים ניצני יחיד

Budding yeast Saccharomyces cerevisiae is an important model organism in aging research. Genetic studies have revealed many genes with conserved effects ...