Finansman Wisconsin Discovery Enstitüsü tarafından sağlanmıştır.

Bu yazıda, farklı sıvı olayların bir dizi ulaşmak için bir mikroakışkan kanal üzerinden istediğiniz bir ses pompalamak için küçük damlacık yüzey gerilimi kullanan bir sıvı dağıtım yöntemi göstermektedir. Örneğin, kullanıcı tek bir sıvı akışı için mümkün olduğunca hızlı isteyebilir, ya da belirli akışkan desenleri oluşturmak için peş peşe birden fazla sıvıları teslim. Bunu yapmak için, kullanıcının ilk mikroakışkan bir cihaz etrafında inşa edilen bir uygulama olması gerekir. Microflluidic cihaz Yapıştırılacak değildir, ancak hidrofilik bir malzemeden yapılmış olmalıdır. Dolayısıyla, yöntemin performans mikroakışkan kanal geometrik kısıtlamaları büyük ölçüde dikte ile hemen hemen her mikroakışkan aygıt ile kullanılacak olabilir. Bu yöntem, ilgili sayısal analiz giriş geometrik kısıtlamalar gezinmenize yardımcı olmak için ilk olarak sunulmaktadır. <ol><li> Analitik Yöntemler: Laplace Kanunu ve Washburn Kanunu [1] göre, bir mikroakışkan boyutları ve denklemde görüldüğü gibi akan sıvı (1) özelliklerini bir kanal içindeki akış hızı ilgili olabilir, <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn1.png" alt="denklemi 1" /> (1) Δ P giriş ve çıkış arasındaki basınç farkı, burada γ sıvı yüzey gerilimi, R giriş damla yarıçapı, debisi Q ve K Denklem (2) tarafından açıklandığı gibi akışkan direnci <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn2.png" alt="denklem 2" /> (2) η sıvı viskozitesi olduğu, L 0 kanal uzunluğu, h kanal yüksekliği, w, kanal genişliği, λ = w / h ve g (λ) = 1.5&gt; 4.45 veya eğer λ <img src="/files/ftp_upload/1329/g_lambd.png" alt="sembolü 6" /> λ &lt;4.45. Her zaman, h &lt;w ve Q çözme, denklem (3) elde varsayarak, denklem (1) (2) eşitliği Saydırma (3) <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn3.png" alt="denklem 3" /> V sıvı ortalama hız ve hw kesit alanı ya da Q = VA, bilerek bir kanal içindeki akışkan hızı için aynı analiz yapılabilir. (3) denklemi içine bu tanıttığım, denklem (4) ile gelip (4) <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn4.png" alt="denklemi 4" /> Önemli mekanik kavramı sık sık mikroakışkan biyoloji uygulanan bir denklem (5) akış hızı ve hız ile ilgilidir kayma gerilmesi, (5) <img src="/files/ftp_upload/1329/eqn5.png" alt="Denklem 5" /> Belirli bir amaç için bir mikroakışkan cihazın tasarım debisi, hızı ve kanal boyutları ve sıvı özellikleri bir fonksiyonu olarak fiziksel etkileri arasındaki ilişkiyi bilmek çok önemlidir. Bir cihaz oluşturulduktan sonra, kullanıcıya daha sonra cihazın içinde istenen akış özellikleri elde etmek için sıvı iletim sistemi kalibre etmek gerekir. </li><li> Dağıtım Sistemi kurma ve Kalibre Adımlar: <ol><li> Polidimetilsiloksan (PDMS, Sylgard 184, Dow Corning) [2] kullanarak yumuşak litografi tekniği ile mikroakışkan cihaz oluşturun. PDMS mikroakışkan cihazlar [5] için yöntemler göstermek sayısı vallahi makaleler vardır. 2.2mm genişliği, 10mm uzunluk ve 260um yükseklik: Bu gösteri için, aşağıdaki gibi boyutları ile, basit düz bir kanal seçtiniz. Giriş ve çıkış çapları sırasıyla 1.8mm ve 5.1mm (Şekil 1). Geri dönüşümlü cam slayt (veya başka uygun bir substrat) üzerine basarak ve her türlü hava kabarcıkları [5] sıkarak cam slayt PDMS cihaz takmak. Geri dönüşümlü bir ek cihaz birden çok kez tekrar kullanılmak üzere izin verir. Bu yöntem aynı zamanda sürekli olarak gümrüklü cihazlar ile kullanılır, ancak bu gerekli değildir. </li><li> Cihaz sıvı ile doldurun. PDMS hidrofobik doğa ve cam yardım hidrofilik doğa kanal içine bir giriş yer almaktadır bırak, ya da çıkış hareket ettirin. Damla sıvı kendisi tarafından kanal ya da kanal içine kabarcıklar hareket gitmek istemezse, kullanıcı giriş veya çıkış sıvı bir damla koymak ve sıvı emmek ters sonunda bir pipet kullanın kanal üzerinden. Cam slayt PDMS cihazı ayıran ve yavaşça PDMS cihaz ve etanol ile cam slayt temizleme, kanal içine sıvı hareket yardımcı başka bir yöntemi. Bu zaman ve kullanımı ile zayıflamış olabilir sırasıyla PDMS ve cam slayt hidrofobik ve hidrofilik doğanın, geri döner. </li><li> Cihaz sıvı ile doldurulduktan sonra, küçük bir damla giriş ve bir Bigger çıkışına bırakın. Pompalama pasif emin olun, giriş çöküşü küçük bir damla izlerken ve çıkışına doğru sıvı akışını gözlemlemek oluyor. Yine, kanal içinde hava kabarcığı olmadığından emin olun. </li><li> Lee Şirketi Kullanıcı [3] VHS mikro dağıtım başlangıç ​​kiti kullanarak, Lee VHS M / 2 24 Volt Vana oluşan bir veya daha fazla vanaları (Şekil 2 valf kurulum), 0.0100, orifis boyutu ile bir 0,062 MINSTAC Nozullar &quot;, bir araya koymak Lee 0.062 Minstac Yumuşak Tüp Adaptörü, Lee Spike ve tutun Sürücü (kullanıcı kontrolü için gösterilmemiştir) ve Kurşun Tel Meclisi (Spike vana bağlayarak ve gösterilen, Sürücü tutun). </li><li> Vanalar tutmak için kolay bir yol Bioscience araçları minyatür sahipleri ile (Şekil 2) [4]. Bunlar tam amacı ve tutucu bir ucuna vana yapıştırma vana ile deney sırasında belirli bir konumda tutun ve diğer tarafta bir manyetik tabanı (gösterilmemiştir) kullanarak bir yol sağlar. </li><li> PDMS mikroakışkan cihazı (bizim durumumuzda kullanılan ¾ ortam açık ons ​​şırıngalar, bakınız şekil 2) birkaç metre üzerine yerleştirilen bir rezervuar sistemi olun. Rezervuar rezervuar yüksekliği ile orantılı olan basınç, basınçlı püskürtme uçlarını sürücü sağlar. Alternatif olarak meme vanalar, farklı yollarla herhangi bir sayı (yani, sıkıştırılmış gaz) tarafından basınçlı olabilir. Şırınga bir şırınga iğnesi takın. Tipik bir şırınga iğnesi kolayca 1.14 mm iç çapı boru içine eklenecektir. 1.14 mm tüp daha sonra kolayca 1.58 mm (1 / 16 &quot;) valf Yumuşak Tube Adapter&quot; kendisi bağlanır sonra iç çapı boru &quot;eklenecektir. 1.14 mm 1.58 mm hortum bağlantısı sıvı sızmasını önlemek için, tek bir dolgu olarak PDMS kullanabilirsiniz. Şimdi şırınga iğne ve Lee Co kapak arasında bir çizgi var, sıvı şırınga rezervuarları doldurun. Tasfiye süreci (Şekil 2&#39;de gösterildiği ancak etiketli) yardımcı olmak için ekstra bir şırınga ve bir valf kullanılabilir. Vana tarafına bir mıknatıs yerleştirin; bu vanalar (solenoid valfler, normalde kapalı) nasıl temizlenir, ve valfi üzerinden rezervuar ve 0.0100&#39;&#39;memesi dışarı akan sıvı başlangıç ​​izlemek. </li><li> Valfi açık bir zaman (açık vana başına bir darbe bazında geçmek için sıvı izin verdiği zaman) ve frekansı (saniyedeki bakliyat sayısı) seçerek sistemi kalibre edin. Seçilen bir süre (bir dakika kadar toplam çalışma süresi, sadece hatırlamak) için bir valf etkinleştirin. Vana teslim edildi sıvı tartılır. Toplam çalışma süresi, sıklığı ve başına darbe açık, milisaniyelik başına gram hesaplamak bilmek valf dışarı vurdu. Bu &quot;milisaniye gram&quot; değeri açık bir zaman seçmek için istediğiniz herhangi bir hacim için kullanıcı vana teslim olmasını isteyebilirsiniz sağlayacaktır. </li></ol></li></ol> Örnek: Sistem aktif bir dakika (60 saniye). Frekansı 15 Hz (bir saniyede 15 darbeler). Darbeli başı açık süresi 20 milisaniye (ms) oldu. (20ms) (15Hz) (60s) = 18000ms. Bu, bir dakika içinde 60.000 ms olduğunu ifade eder, vana, 18.000 ms aslında açıktı. Diyelim sıvı hacmi, 5 gram tartılır teslim varsayalım. Daha sonra, 5 gram / ​​18000 ms / = 2.78e -4 gram ms. Su durumda, yoğunluğu başına bir gram mililitre (ml) olan, 2.78e -4 gram / ​​ms = 2.78e -4 mL / ms. Kalibrasyon sonra, bir damla hacmi açık bağlıdır. Örneğin, açık bir zaman 20ms, ve tüm parametreler, önceki örnekte olduğu gibi aynı kalan (2.78e -4 mL / ms) (20 ms) = 5.56e -3 ml = 5.56 mcL. Y x mikrolitrelik (mcL) hacmi bir damla yapmak için gerekli açık bulmak için, (X mcL) / [(2.78e -4 mL / ms) (1000 mcL / ml)] = y ms 8) Amaç PDMS cihazın giriş (Şekil 3) bir veya daha fazla memeleri. Sistem kalibre edilmiş olması, mikroakışkan cihaz boyutları dayalı, her vana çıkan hacmi hesaplayabilir. Yüksek hızda pasif pompalama (maksimum akış hızı elde etmek için) için, giriş yüzey [2] 90deg bir temas açısı sahip bir giriş damla oluşturmak için gerekli giriş damla hacmi hesaplayabilir. Paket oluşturma için, vana frekans ve açık süreleri ve sırayla iki vanalar etkinleştirmek için gerekli olan valf zamanlamasını hesaplar. Şekil 3&#39;te görüldüğü gibi, iki memeleri girişinde işaret olabilir. Bu kanal girişinde amaçlayan birden memeleri. Temsilcisi Sonuçlar: Valfi açık, doğru hesaplanan kez ve düzgün bir giriş amaçlayan memeleri, uygun kalibre edilmiş, kullanıcı akış pasif pompalanır (Şekil 4) görmek mümkün olmalıdır. Bir patlama sıvı should vana çıkıp giriş ulaşmak. Sıvı girişine ulaştığında, kanal içine açılan giriş çıkışına doğru, bir anlık çöküşü vardır. Kanal içindeki bir giriş damla çöküşü sırasında sıvı sadece hareket eder. Komple kanal içindeki akışkan hareket anlık sıvı durdurmak için açılan çöküşü sonunda durur ve iyi durumda kullanıcı birden fazla sıvı akan olduğunu akışkan sınırları tanımlanır. Damla çöküşü süre giriş liman yarıçapı ve giriş bırak [1] hacmi bağlıdır. Bizim deneysel kurulum ve tasarım, giriş damla çöküşü, birkaç milisaniyelik bir konuda oluşur. <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure1tmb.jpg" alt="Şekil 1" /> Şekil 1 PDMS mikroakışkan bir giriş cihazı, sol, ve bir çıkış, doğru. Lütfen Şekil 1&#39;de bir büyük halini görmek için <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure1.jpg">buraya tıklayınız</a> . <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure2tmb.jpg" alt="Şekil 2" /> Şekil 2. Rezervuar sistemi ve supap ayarları. Lütfen Şekil 2&#39;de büyük halini görmek için <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure2.jpg">buraya tıklayın</a> . <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure3tmb.jpg" alt="Şekil 3" /> Şekil 3 İki vanalar, tek bir mikroakışkan bir cihazın girişinde amaçladık. Lütfen Şekil 3 büyük halini görmek için <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure3.jpg">buraya tıklayın</a> . <img border="0" src="/files/ftp_upload/1329/figure4tmb.jpg" alt="Şekil 4" /> Şekil 4 bir vana sıvı ejeksiyon aşağıdaki giriş açılan çöküşü Zaman adım dizisi (33 milisaniye). Lütfen Şekil 4 büyük halini görmek için <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1329/figure4.jpg">buraya tıklayın</a> .

<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> Frekans ve başına darbe hacmi doğru kombinasyonunu (doğru açık zaman nedeniyle) seçilirse, pompa yüksek hızda pasif, kullanıcı girişinde statik bir düşüş ya da kabuk ve çok hızlı bir akış hızı, kanal içinde gibi görünüyor ne olduğunu görmek gerekir. Taşma oluşursa, açık ve / veya frekansı çok yüksek. </li><li> Momentum / yüzey gerilimi etkileşimleri saptamak için, kullanıcı, bir defada bir darbe pompa ve darbe (başından sonuna kadar) oluşmasını-kanal içi ortamı gözlemlemek gerekir. Bu ka...

<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

Pasif kullanıcı kontrollü bir damlacık bazlı sıvı dağıtım sistemi ile birlikte pompalama fenomeni kullanan bir roman mikroakışkan sistemi geliştirilmiştir. Pasif pompalama yüzey gerilimi kapalı kanallarda basınç farkları sürücü sıvı hareketi neden olan bir olgudur. Otomatik sıvı iletim sistemi, bir sıvı deposu ve bir kontrol sistemine bağlı mikro-memeleri ile gerilim kontrollü vanalar bir dizi oluşur. Bu gerilim kontrollü vanalar, yüksek frekanslı bir şekilde bir mikroakışkan cihazın giriş sıvı damlacıkları sunmak için hacimsel olarak hassas bir şekilde sunuyoruz. Çalışma örneği göstermiştir boyutları dayanarak, sistem, dakikada 4 mililitre (2.2mm 260um kesitsel kanal aracılığıyla) akan yeteneğine sahiptir. Bu aynı kanalı boyutları dayanarak, kanal içinde bir nokta kadar az sekiz milisaniye cinsinden sıvı alışverişi sağlanabilir. Bu sistemin ivme (kanal vana ve akışkan hızı tarafından oluşturulan damlacıkların bir kombinasyonu tarafından aktarılmamaktadır) ve sıvının yüzey gerilimi arasındaki etkileşimi olduğu görülmektedir. Ivme sıvı akışı (veya tersi), hız vermesi halinde herhangi bir akış bir ani durma girişinde yüzey gerilimi dengeleme sağlar. Bu ani durma kullanıcı kanal akış özellikleri kontrol etmenizi sağlar ve reaktif tesliminden itibaren uyuşturucu hücre çalışmaları her yerde değişen çeşitli biyolojik uygulamalar için kapıyı açar. Ayrıca memeleri sığ açılarda giriş hedefleyen, damlacık ivme girişinde birden fazla damlacıkları karıştırma gibi ek ilginç akışkan fenomenini neden olabilir görülmektedir.

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

Roman mikroakışkan sistemi pasif pompalama olgusu ve kullanıcı kontrollü bir sıvı iletim sistemi kullanılarak geliştirilmiştir. Bu mikroakışkan sistem kullanımı düşük maliyetli, kolay, hacimsel hassasiyet, yüksek hız, tekrarlanabilirlik ve otomasyon verilen biyolojik uygulamalar geniş bir yelpazede kullanılan olma potansiyeline sahiptir.

Mikroakışkan Cihazlar Pasif pompalanması için Yüksek Hızlı Damlacık tabanlı Dağıtım Sistemi

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 Görüntüleme.  University of Wisconsin-Madison. Roman mikroakışkan sistemi pasif pompalama olgusu ve kullanıcı kontrollü bir sıvı iletim sistemi kullanılarak geliştirilmiştir. Bu mikroakışkan sistem kullanımı düşük maliyetli, kolay, hacimsel hassasiyet, yüksek hız, tekrarlanabilirlik ve otomasyon verilen biyolojik uygulamalar geniş bir yelpazede kullanılan olma potansiyeline sahiptir.

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.

Kertenkeleler Hareket Hız ve Yön Visual Hassasiyet Test

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

Biyoloji

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

CD4 + T-Lenfosit Yakalama HIV için Disposable mikroakışkan Chip

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.

Ucuz mikroakışkan Cihazlar İmalat PDMS Non-plazma Yapışma

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.

Tek kullanımlık Diagnostics mikroakışkan Uygulamaları

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.

Nöroaktif Acenteleri Sürekli teslim için bir mikroinfüzyon Sistemi İnşaat ve İmplantasyon.

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.

Dokunsal Otomatik Pasif-Parmak Stimülatör (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.

Mikroakışkan Perifusion Cihaz içindeki Multi-Parametrik Islet Perifusion Sistemi

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.

KRİYOPREZERVE Numune Kurtarma için Do-It-Yourself Aygıt yanlışlıkla Kriyojenik Depolama Tankları içine Dropped

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.

Bilinçli Farelerde Glomerüler Filtrasyon Hızı Ölçümü için bir Yüksek verimli Yöntemi

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.

Mikroakışkan Aygıtlar Kullanma Tek Budding Maya Hücreleri ömrü ve Hücresel fenotipleri Ölçmek için

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