資金調達は、ディスカバリーのウィスコンシン大学で提供されていました。

本報告書では、さまざまな流体現象の数を達成するために、マイクロ流体チャネルを介して所望のボリュームをポンプするために小さな液滴の表面張力を使用する流体の配信方法を示しています。たとえば、ユーザーは、できるだけ速やかに、単一の流体を流動させるかもしれません、または特定の流体のパターンを作成するために矢継ぎ早に複数の流体を提供する。これを行うためには、ユーザーは最初にマイクロ流体デバイスを中心に構築されたアプリケーションを持っている必要があります。 microflluidicデバイスが結合する必要はありませんが、親水性材料からなされるべきである。 Therforeは、メソッドは、主にマイクロ流体チャネルの幾何学的制約によって決まる性能で、ほとんどすべてのマイクロ流体デバイスを利用することができます。この方法の幾何学的制約を移動するため、関連する数値解析への導入が最初に表示されます。 <ol><li> 分析方法：ラプラス法とウォッシュバーン法[1]によれば、人はその大きさと方程式に見られるように流れる液体（1）のプロパティへのマイクロ流体チャネル内の流量を関連付けることができます、 <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn1.png" alt="式（1）" /> （1） ΔPは、入口と出口間の圧力差である、γは液体の表面張力である、、Rは流量Qが入口ドロップ半径、であり、式（2）で説明したように、Kは流体抵抗です。 <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn2.png" alt="式（2）" /> （2） ηは液体の粘度である場合、L 0は 、チャネルの長さ、hはチャネルの高さ、Wはチャネル幅である、λ= W / H と g（λ）= 1.5であればλ&gt; 4.45または <img src="/files/ftp_upload/1329/g_lambd.png" alt="記号6" /> λ&lt;4.45であれば。常にそのH &lt;Wを仮定し、Qについて解くと、式（1）に式（2）を代入すると、一つは、式（3）取得 （3） <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn3.png" alt="式（3）" /> 同じ分析はことを知っていることによって、チャネル内の流体の速度のために行うことができるVは流体の平均速度であるとHW断面積またはであるQ = VA、。式にこれらを差し込む（3）は、式（4）を思い付く （4） <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn4.png" alt="式（4）" /> 頻繁にマイクロ流体生物学に適用されている重要な機械的な概念は、式（5）によって速度と速度を流れるように関連するせん断応力、、です。 （5） <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn5.png" alt="式（5）" /> チャネル寸法と流体の性質の関数としての流量、速度とその物理的意味との関係を知ることは、特定の目的のためのマイクロ流体デバイスの設計に重要です。デバイスが作成されると、ユーザーは、デバイス内の所望の流れ特性を達成するために、流体供給システムをキャリブレーションしなければなりません。 </li><li> の設定と配信システムのキャリブレーションの手順 ： <ol><li>ポリジメチルシロキサン（PDMS、Sylgard 184、ダウコーニング社）[2]を用いたソフトリソグラフィーの手法を使ってマイクロ流体デバイスを作成します。 PDMSマイクロ流体デバイス[5]作るための方法を示す数値Joveの記事があります。 2.2ミリメートル幅、10mmの長さと260umの高さ：このデモでは、我々は次のように大きさで、シンプルなストレートチャンネルを選んでいます。入口と出口の直径は、（図1）はそれぞれ1.8ミリメートルと5.1ミリメートルです。可逆的に[5]をガラススライド（または他の適当な基板）の上にそれを押すと、気泡を取り除いてガラススライドにPDMSデバイスを接続。可逆添付ファイルは、デバイスが複数回再使用することができます。方法はまた、恒久的に結合されたデバイスと併用できますが、それは必須ではありませんすることができます。 </li><li>液体とデバイスを埋める。 PDMSの疎水性の性質とガラスの親水性は、チャネルに、入口に置かれているドロップ、またはコンセントを移動するのに役立ちます。液体のドロップは、それ自体がチャネルに入ることを望んでいませんか泡がチャンネルに移動した場合、ユーザーは、入口での液体のドロップ、またはコンセントを入れ、液体を吸うために反対側の端にピペットを使用することができる場合チャネルを介して。チャネルに液体の移動を手助けするもう一つの方法は、ガラススライドからPDMSデバイスを分離し、静かにPDMSデバイスとエタノールでガラススライドを洗浄することです。この時間と使用して弱体化されている可能性がそれぞれPDMS、ガラススライド、その疎水性と親水性の性質、、に戻ります。 </li><li>液体でデバイスを充填した後、入口とbiggeに小さなドロップを配置rは、コンセントにドロップします。ポンピング受動を確認しては、入口の崩壊で、小さなドロップを見て、出口に向かって流体の流れを観察することによって起こっている。再び、チャネル内部に気泡がないことを確認してください。 </li><li>リー社の[3] VHSマイクロ分注開始キットを使用して、リーVHS M / 2の24Vバルブで構成される一つ以上のバルブ（図2のバルブのセットアップ）、0.0100のオリフィスサイズが0.062 MINSTACノズル&quot;、まとめソフトチューブアダプター、リースパイクとホールドドライバ（ユーザーコントロールのための、図示せず）およびリード線Ass&#39;y（スパイクにバルブを接続すると示され、ドライバのないホールド）の李0.062 Minstac。 </li><li>バルブを保持する簡単な方法は、バイオサイエンスのツールのミニチュアホルダーを使用している（図2）[4]。これらは、正確を目指して、ホルダーの一端に接着バルブで実験中に特定の位置でバルブを保持し、反対側にマグネ​​ットベース（図示せず）を使用してする方法を提供します。 </li><li>数フィートのPDMSマイクロ流体デバイス（私たちのケースで我々が使用される¾周囲にオープンオンスのシリンジは、図2を参照）上に配置されるタンクのシステムを作る。貯水池は、貯水池の高さに比例する圧力で、ノズルを駆動する圧力ヘッドが用意されています。またノズルのバルブは、さまざまな手段の任意の数（すなわち、圧縮ガス）によって加圧さすることができます。シリンジに注射針を取り付けます。典型的な注射針は簡単に1.14ミリメートル内径のチューブにアタッチされます。 1.14ミリメートルのチューブは、簡単に1.58ミリメートル（1 / 16&quot;）バルブのソフトチューブアダプター&quot;自体が接続して内径のチューブ&quot;にアタッチされます。 1.58ミリメートルのチューブの接続〜1.14 mmの液体の漏れを防止するためには、シール剤としてPDMSを使用することができます。注射針とリー（株）のバルブの間に線があるので、液体を注射器タンクを埋める。余分なシリンジとバルブは、パージプロセス（図示しかし、図2に分類されない）にするために使用されることがあります。これは、これらの弁がパージされる方法です（それらは通常、ソレノイドバルブを閉じている）、およびバルブを通って0.0100 &#39;&#39;ノズル外タンクから流れる液体のスタートを見て、バルブの側面に磁石を置きます。 </li><li>バルブ開放時間（オープン時間は、バルブが当たりのパルスごとに渡すために、流体許可されている時間です）と周波数（秒当たりのパルス数）を選択してシステムを校正します。選択した期間（分か​​そこら、単に全体の実行時間を覚えている）のための1つのバルブをアクティブにします。バルブから配信された液体を秤量する。総実行時間は、周波数と単位パルスのオープン時間は、ミリ秒当たりのグラム数を計算知ることは、バルブから出て撮影。この&quot;ミリ秒当たりのグラム数&quot;の値は、ユーザーがバルブから配信されるようにすることができる任意のボリュームのためのオープン時間を選択できるようになります。 </li></ol></li></ol>例：システムは、分（60秒）のために活性化。周波数は15ヘルツ（1秒間に15パルス）であった。あたりのパルスのオープン時間は20ミリ秒（ms）であった。 （20ミリ秒）（15Hz）（60）= 18000ms。 これは1分間に60,000ミリ秒のその外を意味し、バルブは18,000ミリ秒のために実際に開いていた。 レッツは、流体の量が5グラムを秤量引き渡さ前提としています。その後、 5グラム/ 18000ミリ秒= 2.78e -4グラム/ミリ秒。 水の場合には、その密度はミリリットル当たり1グラム（ML）​​であることと、 2.78e -4グラム/ミリ秒= 2.78e -4 ML / MS。 キャリブレーション後は、ドロップの量は、オープン時間に依存しています。たとえば、20msの、そして前の例と同じように残りのすべてのパラメータの開いている時間と、 （2.78e -4 ML / MS）（20ミリ秒）= 5.56e -3 ML = 5.56μL。 yがxマイクロリットル（μL）ボリュームのドロップを作るために必要なオープン時間を見つけるには、 （XμL）/ [（2.78e -4 ML / MS）（1000μL/ mL）を] = yをミリ秒 8）PDMSデバイス（図3）の入口に1つ以上のノズルを目指す。システムのキャリブレーションせず、マイクロ流体デバイスの寸法に基づいて、各バルブから出てくるボリュームを計算する。 （最大流量を得るために）ポンプの高速パッシブの場合は、入口面と90度の接触角を有するインレットドロップ[2]を作成するために必要な入口ドロップ量を計算する。パケットを作成するため、バルブの周波数と、オープン時間や順序で2つのバルブをアクティブにするために必要なバルブタイミングを計算する。図3に示すように、2つのノズルは、入口で指摘することができます。これは、すべてのチャネル入口を目指した、複数のノズルにも拡張できます。 代表的な結果： 適切に校正されたときは、バルブ開正しく計算時間と適切に入口を目指したノズルで、ユーザが受動的にポンプ流量（図4）を参照することができるはずです。液体shのバーストオールドは、バルブから出て、入口に達する。液体が口に達すると、チャネルに入口ドロップの瞬間崩壊は、出口に向かって、そこです。チャネル内の液体は、入口の低下の崩壊中にのみ移動します。チャンネル内の完全な流体の動きは瞬間的流体の停止と明確に定義された流体の境界（ユーザーが複数の液体を流れている場合）を提供する、ドロップ崩壊の終わりで停止します。ドロップ崩壊の持続時間は、入口ポートの半径と入口のドロップ[1]のボリュームに依存する。私たちの実験と設計では、入口ドロップ崩壊は、数ミリ秒の問題で発生します。 <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure1tmb.jpg" alt="図1" /> 図つの入口、左、と一つの出口1。PDMSマイクロ流体デバイス、右。してください<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure1.jpg">ここをクリックして</a>図1の拡大バージョンを参照すること。 <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure2tmb.jpg" alt="図2" /> 図2。貯水池のシステムとバルブのセットアップ。してください<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure2.jpg">ここをクリックして</a>図2の拡大バージョンを参照すること。 <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure3tmb.jpg" alt="図3" /> 図3 2つのバルブは、両方のマイクロ流体デバイスの単一の入口を目指した。してください<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure3.jpg">ここをクリックして</a>図3の拡大バージョンを参照すること。 <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure4tmb.jpg" alt="図4" /> 図4バルブから流体の放出に続く入口ドロップ崩壊のタイムステップのシーケンス（33ミリ秒）。してください<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure4.jpg">ここをクリックして</a>図4の拡大バージョンを参照すること。

<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><li>周波数とあたりのパルス量（正しいオープン時間に起因する）の適切な組み合わせが選択されている場合、ポンプの高速パッシブの場合は、ユーザーが静的なドロップまたはシェル入口とチャネル内の非常に速い流速と思われるものを参照してくださいしてください。オーバフローが発生した場合は、オープン時間及び/または周波数が高すぎる。 </li><li>パルスが（最初から最後まで）行われている間に...

<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

小説マイクロ流体システムは受動的なユーザー制御の液滴ベースの液体供給システムと一緒にポンプの現象を使用する開発されました。パッシブポンピングは表面張力が閉じたチャンネルで圧力差を駆動流体の運動を誘導する現象です。自動化された流体供給システムは、流体リザーバと制御システムに接続されているマイクロノズルを持つ電圧制御バルブのセットで構成されています。これらの電圧制御弁は、高い周波数の方法で、マイクロ流体デバイスの入口に流体の液滴を実現するために容積正確な方法を提供しています。現在の研究例に示す寸法に基づいて、システムは毎分4ミリリットルを（260um断面チャネルで2.2ミリメートルを介して）流れることが可能です。これらの同じチャンネルの寸法に基づいて、チャネル内の点の流体交換は、わずか8個もミリ秒​​単位で達成することができます。それはシステムのモメンタム（チャネルにおけるバルブおよび流体の速度によって作成された液滴の組み合わせによって与えられる）、および液体の表面張力との間の相互作用があることが観察される。勢いが流体の流れ（またはその逆）への速度を提供する場合、入口での表面張力の平衡は、任意のフローに急停止しています。この突然の停止は、ユーザーがチャネルの流動特性を制御することができ、試薬の納入から、薬物の細胞の研究にどこまで、生物学的なさまざまなアプリケーションのための扉を開きます。また、ノズルが浅い角度で入口を目指しているときに、液滴の運動量は入口で複数の液滴の混合などの追加の興味深い流体現象を、引き起こすことが観察される。

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

小説マイクロ流体システムは受動的なポンプの現象とユーザ制御された流体供給システムを使用して開発されました。このマイクロ流体システムは、低コスト、使いやすさ、体積精度、高速、再現性と自動化を与えられた生物学的なさまざまなアプリケーションで使用される可能性があります。

マイクロ流体デバイスでパッシブポンピング用高速液滴ベースのデリバリーシステム

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

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Research

JoVE Journal

Biology

13.7K ビュー.  University of Wisconsin-Madison. 小説マイクロ流体システムは受動的なポンプの現象とユーザ制御された流体供給システムを使用して開発されました。このマイクロ流体システムは、低コスト、使いやすさ、体積精度、高速、再現性と自動化を与えられた生物学的なさまざまなアプリケーションで使用される可能性があります。

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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.

トカゲの運動の速度と方向の視覚感度のテスト

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

生物学

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

CD4 + Tリンパ球キャプチャHIVのための使い捨てマイクロ流体チップを用いた

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.

マイクロ流体デバイスの低コスト作製のためのPDMSの非プラズマボンディング

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.

神経刺激剤の徐放のためのMicroinfusionシステムの構築と注入。

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.

触覚自動パッシブフィンガースティミュレーター（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.

マイクロ流体Perifusionデバイス内のマルチパラメトリック膵島Perifusionシステム

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.

凍結保存サンプルの回復のための日曜大工のデバイスが誤って低温貯蔵タンクに落とし

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.

意識マウスにおける糸球体濾過率の測定のためのハイスループット法

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.

転写後調節される遺伝子の化学モジュレーターのためのハイスループットスクリーニング

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.

シングル出芽酵母細胞での寿命と細胞表現型を測定するためのマイクロ流体デバイスを使用しました

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