Il finanziamento è stato fornito dall&#39;Istituto Wisconsin di Discovery.

In questo rapporto si dimostra un metodo di consegna fluido che utilizza piccoli tensione superficiale delle gocce di pompare un volume desiderato attraverso un canale microfluidica al fine di ottenere una serie di fenomeni diversi fluidi. Per esempio, l&#39;utente potrebbe desiderare di flusso di un fluido solo il più velocemente possibile, consegnare o fluidi diversi in rapida successione per creare specifici modelli fluidici. Per fare questo, l&#39;utente deve prima avere un programma costruito intorno a un dispositivo a microfluidi. Il dispositivo microflluidic non ha bisogno di essere legato, ma dovrebbe essere costituito da un materiale idrofilo. Therfore, il metodo può essere utilizzato con qualsiasi dispositivo a microfluidi, con un andamento in gran parte dettata dai vincoli geometrici del canale microfluidica. Per aiutare a navigare i vincoli geometrici di questo metodo, un&#39;introduzione all&#39;analisi numerica rilevante è presentato per primo. <ol><li> Metodi analitici: Secondo la Legge di Laplace e la legge Washburn [1], si può riguardare la portata all&#39;interno di un canale microfluidica alle sue dimensioni e le proprietà del liquido che scorre come si vede nella equazione (1), <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn1.png" alt="equazione 1" /> (1) dove Δ P è la differenza di pressione tra l&#39;ingresso e l&#39;uscita, γ è la tensione superficiale liquido, R è il raggio goccia d&#39;ingresso, Q è la portata e K è la resistenza fluida, come descritto dalla equazione (2), <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn2.png" alt="equazione 2" /> (2) dove η è la viscosità del liquido, L 0 è la lunghezza del canale, h è l&#39;altezza del canale, w è la larghezza del canale, λ = w / h, g (λ) = 1,5 se λ&gt; 4,45 o <img src="/files/ftp_upload/1329/g_lambd.png" alt="simbolo 6" /> se λ &lt;4.45. Sostituendo l&#39;equazione (2) nella equazione (1), sempre nell&#39;ipotesi che h &lt;w e risolvendo per Q, si ottiene l&#39;equazione (3), (3) <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn3.png" alt="equazione 3" /> La stessa analisi può essere fatta per la velocità del fluido all&#39;interno di un canale sapendo che Q = VA, dove V è la velocità media del fluido e A è l&#39;area della sezione trasversale o hw. Inserendo queste nell&#39;equazione (3) si arriva con l&#39;equazione (4), (4) <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn4.png" alt="equazione 4" /> Un concetto importante meccanico che viene spesso applicato in biologia microfluidica è shear stress, che si riferisce alla portata e velocità dall&#39;equazione (5), (5) <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn5.png" alt="Equazione 5" /> Conoscere la relazione tra portata, velocità e le loro implicazioni fisiche in funzione delle dimensioni dei canali e delle proprietà dei fluidi è cruciale nella progettazione di un dispositivo a microfluidi per un determinato scopo. Una volta che un dispositivo è stato creato, l&#39;utente deve poi calibrare il sistema fluido di consegna da garantire le caratteristiche del flusso desiderato all&#39;interno del dispositivo. </li><li> Passi in Impostazione e calibrazione del sistema di consegna: <ol><li> Creare un device microfluidica tramite soft-litografia tecnica usando polidimetilsilossano (PDMS, Sylgard 184, Dow Corning) [2]. Ci sono articoli numero JOVE che illustrano metodi per rendere PDMS dispositivi microfluidici [5]. Per questa dimostrazione, abbiamo scelto un canale semplice diritto, con le seguenti dimensioni: larghezza 2,2 mm, lunghezza 10 mm e altezza 260um. I diametri di entrata e di uscita sono rispettivamente di 1,8 millimetri e 5,1 millimetri (figura 1). Reversibilmente collegare dispositivo PDMS al vetrino premendolo su un vetrino (o altro substrato idoneo) e spremere eventuali bolle d&#39;aria [5]. Un allegato reversibile permette al dispositivo di essere riutilizzato più volte. Il metodo può essere utilizzato anche con i dispositivi in ​​modo permanente legato, ma non obbligatorio. </li><li> Riempire dispositivo con liquido. La natura idrofobica del PDMS e la natura idrofila di aiuto vetro spostare una goccia che è posto all&#39;ingresso o uscita, nel canale. Se la goccia di liquido non vuole entrare nel canale da solo o se bolle di entrare nel canale, l&#39;utente può mettere una goccia di liquido in entrata o uscita, e utilizzare una pipetta dalla parte opposta a succhiare il liquido attraverso il canale. Un altro metodo per aiutare il passaggio liquido nel canale è separando il dispositivo PDMS dal vetrino e delicatamente la pulizia del dispositivo PDMS e il vetrino con etanolo. Questo restituisce al PDMS e il vetrino della loro natura idrofobica e idrofile, rispettivamente, che possono essere stati indeboliti con il tempo e l&#39;uso. </li><li> Dopo aver riempito dispositivo con liquido, posto una piccola goccia in entrata e una Bigger goccia in uscita. Assicurarsi che passiva di pompaggio sta accadendo guardando la piccola goccia nel crollo di ingresso e di osservare il flusso del fluido verso l&#39;uscita. Anche in questo caso, assicurarsi che non vi siano bolle all&#39;interno del canale. </li><li> Utilizzando la Società di Lee [3] VHS micro kit di erogazione di partenza, mettere insieme una o più valvole (configurazione della valvola in figura 2) costituito dal VHS Lee M / 2 24 valvole Volt, un 0,062 ugelli MINSTAC con diametro di passaggio di 0,0100 &quot;, il Lee 0,062 Minstac adattatore tubo morbido, la Spike Lee e Hold driver (per il controllo degli utenti, non mostrato) e l&#39;Assemblea Conduttore (che collega la valvola a Spike e Hold driver, non mostrato). </li><li> Un modo semplice per tenere la valvola è quello di utilizzare il Bioscience titolari di strumenti in miniatura (figura 2) [4]. Questi forniscono un modo per mirare con precisione e tenere la valvola in una certa posizione durante la sperimentazione incollando la valvola ad una estremità del titolare e con una base magnetica (non mostrato) sul lato opposto. </li><li> Creare un sistema serbatoio da collocare a pochi metri sopra il dispositivo PDMS microfluidico (nel nostro caso abbiamo usato siringhe ¾ oz aperto l&#39;ambiente, vedi figura 2). Il serbatoio offre una prevalenza di guidare gli ugelli, con la pressione che è proporzionale all&#39;altezza del serbatoio. In alternativa le valvole dell&#39;ugello può essere pressurizzato con qualsiasi numero di mezzi diversi (ad esempio, gas compresso). Inserire un ago di siringa siringa. Un ago della siringa tipico facilmente attaccare in tubi 1,14 mm di diametro interno. Il tubo di 1,14 mm sarà quindi facilmente collegare in 1,58 millimetri (1 / 16 &quot;) tubi del diametro interno che poi si collega al&quot; Adattatore tubo morbido &quot;della valvola. Per evitare perdite di liquido in mm 1,14-1,58 connessione tubo mm, si può usare PDMS come sigillante. Ora che c&#39;è una linea tra l&#39;ago della siringa e la valvola di Lee Co., riempire i serbatoi siringa con un liquido. Una siringa e una valvola supplementare può essere usato per aiutare nel processo di epurazione (ma non etichettati mostrato in figura 2). Mettere un magnete al lato della valvola, questo è come queste valvole vengono eliminati (sono normalmente chiuse elettrovalvole), e iniziare a guardare liquido che scorre dal serbatoio attraverso la valvola e fuori l&#39;ugello 0,0100&#39;&#39;. </li><li> Calibrare sistema scegliendo un tempo di apertura della valvola (tempo di apertura è il tempo che la valvola permette al liquido di passare su una base di impulsi per persona) e la frequenza (numero di impulsi al secondo). Attivare una valvola per un periodo scelto (un minuto o giù di lì, basta ricordare il tempo totale di esecuzione). Pesare il liquido che è stato consegnato dalla valvola. Conoscendo il tempo totale di esecuzione, frequenza e impulsi per tempo aperto, calcolare i grammi per millisecondo sparato fuori dalla valvola. Questo valore &quot;grammi per millisecondo&quot; vi permetterà di scegliere un tempo aperto per qualsiasi volume desiderato che l&#39;utente può decidere di essere consegnati dalla valvola. </li></ol></li></ol> Esempio: Sistema attivato per un minuto (60 secondi). La frequenza di 15 Hz (15 impulsi al secondo). L&#39;impulso per-tempo aperto è stato di 20 millisecondi (ms). (20ms) (15Hz) (60) = 18000ms. Ciò significa che, delle 60.000 ms in un minuto, la valvola era in realtà aperto a 18.000 ms. Supponiamo che il volume di liquido consegnato pesava 5 grammi. Poi, 5 grammi / 18000 ms = 2.78e grammi -4 / ms. Nel caso dell&#39;acqua, con la sua densità è di un grammo per millilitro (ml), 2.78e grammi -4 / ms = 2.78e -4 ml / ms. Dopo la calibrazione, il volume di una goccia dipende dal tempo aperto. Per esempio, con un tempo aperto di 20 ms, e tutti i parametri restanti lo stesso come nell&#39;esempio precedente, (2.78e -4 ml / ms) (20 ms) = 5.56e ml -3 = 5,56 microlitri. Per trovare il tempo aperto y necessari per fare una goccia di x microlitro (mL) del volume, (X mL) / [(2.78e -4 ml / ms) (1000 ml / ml)] = y ms 8) Puntare uno o più ugelli per l&#39;ingresso del dispositivo PDMS (figura 3). Dopo aver calibrato il sistema, calcolare il volume in uscita di ogni valvola, in base a dimensioni dispositivo a microfluidi. Per passiva ad alta velocità di pompaggio (per ottenere massima portata), calcolare il volume di ingresso goccia necessario creare una goccia d&#39;ingresso che possiede un angolo di 90deg contatto con la superficie di ingresso [2]. Per la creazione dei pacchetti, calcolare i tempi di frequenza e la valvola aperta e la valvola tempi necessari per attivare due valvole in sequenza. Come si vede in Figura 3, i due ugelli può essere puntato verso l&#39;ingresso. Questo può estesa a ugelli multipli, tutti finalizzati alla presa del canale. Rappresentante dei risultati: Se adeguatamente calibrati, con tempi di valvola aperta correttamente calcolato e gli ugelli opportunamente finalizzati all&#39;ingresso, l&#39;utente dovrebbe essere in grado di vedere il flusso passivamente pompato (figura 4). Una raffica di sh liquidoould uscire dalla valvola e raggiungere l&#39;ingresso. Come liquido raggiunge l&#39;ingresso, c&#39;è un crollo immediato del calo di ingresso nel canale, verso l&#39;uscita. Liquido all&#39;interno del canale si muove solo durante il crollo di una goccia d&#39;ingresso. Movimento fluido completo all&#39;interno del canale si ferma alla fine del crollo goccia, fornendo per l&#39;arresto istantaneo del fluido e ben definiti i confini fluidi (nel caso che l&#39;utente scorre più liquidi). La durata del crollo caduta dipende dal raggio di ingresso e il volume della goccia d&#39;ingresso [1]. Nel nostro setup sperimentale e del design, crollo caduta di aspirazione si verifica nel giro di pochi millisecondi. <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure1tmb.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. PDMS dispositivo a microfluidi con un ingresso, a sinistra, e uno sbocco, a destra. Si prega di <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure1.jpg">cliccare qui</a> per vedere una versione più grande della figura 1. <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure2tmb.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. Serbatoio del sistema e la configurazione della valvola. Si prega di <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure2.jpg">cliccare qui</a> per vedere una versione più grande della figura 2. <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure3tmb.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Due valvole, entrambe volte a un ingresso singolo di un dispositivo a microfluidi. Si prega di <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure3.jpg">cliccare qui</a> per vedere una versione più grande della figura 3. <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure4tmb.jpg" alt="Figura 4" /> Figura 4. Time-step sequenza (33 millisecondi) del collasso goccia ingresso seguente espulsione del liquido da una valvola. Si prega di <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure4.jpg">cliccare qui</a> per vedere una versione più grande della figura 4.

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	<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><li> Per passiva ad alta velocità di pompaggio, se la giusta combinazione di frequenza e il volume impulso per (a causa del tempo corretto aperta) viene scelto, l&#39;utente dovrebbe vedere quello che sembra essere una goccia statico o conchiglia in ingresso e un flusso molto veloce all&#39;interno del canale. Se si verifica un overflow, il tempo aperto e / o la frequenza sono troppo alti. </li><li> Per rilevare lo slancio / superficie interazioni tensione, l&#39;utente dovrebbe pompa un impulso alla volta e osservare l&#39;ambiente intra-...

<ol><li> <a href="http://www.theleeco.com">http://www.theleeco.com</a> . </li><li> <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

Un nuovo sistema di microfluidica è stato sviluppato che utilizza il fenomeno del pompaggio passivo con un sistema controllato utente fluido a base di consegna delle gocce. Passivo di pompaggio è il fenomeno per cui la tensione superficiale indotto pressione disco differenze movimento fluido nei canali chiusi. Il sistema automatico di erogazione del liquido è costituito da una serie di valvole di tensione controllata con micro-ugelli collegato ad un serbatoio fluido e un sistema di controllo. Queste valvole controllato in tensione offrono un modo preciso per fornire volumetricamente goccioline verso l&#39;ingresso di un dispositivo a microfluidi in un modo ad alta frequenza. In base alle dimensioni illustrato nell&#39;esempio studio, il sistema è in grado di fluire 4 millilitri al minuto (con un 2,2 millimetri di 260um sezione trasversale del canale). Sulla base di queste dimensioni sullo stesso canale, lo scambio fluido di un punto all&#39;interno del canale può essere raggiunto in appena otto millesimi di secondo. Si osserva che non vi è interazione tra quantità di moto del sistema (impartita da una combinazione delle gocce creato dalle valvole e la velocità del fluido nel canale), e la tensione superficiale del liquido. Dove slancio fornisce velocità del flusso del fluido (o viceversa), equilibrio della tensione superficiale in ingresso fornisce un arresto improvviso di qualsiasi portata. Questo arresto improvviso permette all&#39;utente di controllare le caratteristiche del flusso del canale e apre la porta per una varietà di applicazioni biologiche, che vanno da nessuna parte dalla consegna dei reagenti per farmaci a cellule studi. È anche osservato che quando gli ugelli sono finalizzate alla presa in angoli poco profonde, il momento delle gocce può causare ulteriori fenomeni fluido interessanti, come la miscelazione di goccioline più in entrata.

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

Un nuovo sistema di microfluidica è stato sviluppato utilizzando il fenomeno del pompaggio passiva e di un controllo utente del sistema di consegna del fluido. Questo sistema di microfluidica ha il potenziale per essere utilizzato in una vasta gamma di applicazioni biologiche dato il suo basso costo, facilità d&#39;uso, precisione volumetrica, alta velocità, ripetibilità e automazione.

Alta velocità Droplet basato Delivery System per pompaggio passiva in dispositivi microfluidici

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. Un nuovo sistema di microfluidica è stato sviluppato utilizzando il fenomeno del pompaggio passiva e di un controllo utente del sistema di consegna del fluido. Questo sistema di microfluidica ha il potenziale per essere utilizzato in una vasta gamma di applicazioni biologiche dato il suo basso costo, facilità d'uso, precisione volumetrica, alta velocità, ripetibilità e automazione.

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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.

Test di sensibilità visiva alla velocità e direzione del movimento in lucertole

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

Ricerca

Biologia

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

CD4 + T-linfociti Capture utilizzando un chip monouso Microfluidic per l&#39;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 plasmatici Incollaggio di PDMS Economico per la Fabbricazione di dispositivi microfluidici

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 ...

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.

Costruzione e l&#39;impianto di un sistema Microinfusion sostenuta per l&#39;erogazione degli agenti neuroattivi.

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.

Un tattile automatica Passive-Finger stimolatore (TAPS)

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.

Un multi-parametrica Perifusion Sistema isolotto all&#39;interno di un dispositivo 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.

Do-It-Yourself dispositivo per il recupero di campioni crioconservati cadere accidentalmente nelle cisterne criogeniche

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.

Un metodo ad alta velocità per la misura della velocità di filtrazione glomerulare in topi coscienti

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

High-throughput Screening for Chemical Modulators of Post-transcriptionally Regulated Genes

Both transcriptional and post-transcriptional regulation have a profound impact on genes expression. However, commonly adopted cell-based screening assays focus on transcriptional regulation, being essentially aimed at the identification of promoter-targeting molecules. As a result, post-transcriptional mechanisms are largely uncovered by gene expression targeted drug development. Here we describe a cell-based assay aimed at investigating the role of the 3&#39; untranslated region (3&#8217; UTR) in the modulation of the fate of its mRNA, and at identifying compounds able to modify it. The assay is based on the use of a luciferase reporter construct containing the 3&#8217; UTR of a gene of interest stably integrated into a disease-relevant cell line. The protocol is divided into two parts, with the initial focus on the primary screening aimed at the identification of molecules affecting luciferase activity after 24 hr of treatment. The second part of the protocol describes the counter-screening necessary to discriminate compounds modulating luciferase activity specifically through the 3&#8217; UTR. In addition to the detailed protocol and representative results, we provide important considerations about the assay development and the validation of the hit(s) on the endogenous target. The described cell-based reporter gene assay will allow scientists to identify molecules modulating protein levels via post-transcriptional mechanisms dependent on a 3&#8217; UTR.

Here we describe a cell-based reporter gene assay as a valuable tool to screen chemical libraries for compounds modulating post-transcriptional control mechanisms exerted through 3&#8217; UTR.

Screening ad alto rendimento per i modulatori chimici di Genes post-trascrizionale regolamentati

Both transcriptional and post-transcriptional regulation have a profound impact on genes expression. However, commonly adopted cell-based screening assays ...

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.

Uso di dispositivi microfluidici misurare la durata della vita e cellulare fenotipi in singole cellule di lievito in erba

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