Yazarlar DFG destek için kabul etmek istiyorum.

1. Hydrophobization, manyetik nano tanecikleri <ol><li>hidrofobik manyetik parçacıklar sentezi için 0,85 g FeCl 3 hekzahidrat (3.14 mmol) ve 0.30 g FeCl 2 tetrahydrate (1,51 mmol) eklemek için 200 mL su/etanol çözüm (4:1 v/v).</li>
	<li>0,20 mL 1 H, 1 H, 2 H, 2 H-Perfluorooctyltriethoxysilane (PFOTES) bu karışıma ekleyin (5,23 mmol) manyetik karıştırıcı (500 rpm) tarafından dinç karıştırma ile. Manyetit parçacıklar ikincil oksidasyonunu önlemek için bir mantar yuvarlak alt kabı kullanarak bir asal gaz atmosferi (N 2) sentezinde gerçekleştirmek.</li>
	<li>Çözüm damla amonyum hidroksit Çözümle (1,5 M) akıllı bir pH 8 (pH pH metre tarafından belirlenen) için ayarlayın. Manyetik karıştırıcı kullanarak 24 h için çözüm karıştırın.</li>
	<li>Ayrı parçacıklar manyetik olarak çözümden bir bar şişeye koyarak mıknatıs (Neodim Mıknatıs küboid 40 x 20 x 10 mm, yapıştırıcı kuvvet 25 kg'lık). Şişeye altına yapıştırılmış mıknatıs tutarken solüsyonu dökün.</li>
	<li>Bir bar kullanırken parçacıklar üç kere su/etanol çözüm ile yıkayın 1.4 içinde açıklandığı gibi mıknatıs). 24 h (verim ca. 0.43 g) için 60 ° C'de parçacıklar kuru.</li>
	<li>Parçacıklar analiz etmek için kullanmak bir Taramalı elektron mikroskobu üretici göre &#39; s yönergeleri.</li>
</ol> 2. Microreactors imalatı <ol><li>biraz cam havaneli kullanarak kurutulmuş parçacıklar eziyet ve daha sonra tüm bunların doğrudan bir tartı tavada yerleştirin (46 × 46 × 8 mm, polistiren).</li>
	<li>Pipet 10 µL tepki çözüm (kompozisyon bölümünde tanımlandığı 5,1 olarak) tüm parçacıklar ve tartma hareket üzerine pan biraz yaklaşık 10 için dairesel bir şekilde s (parçacık kitle 10 µL microreactor için: ca. 3.2 x 10 -7 kg 33). Kalan parçacıklar (parçacıklar etrafında tepki çözüm kendi kendine topladın değil) daha da uygulamalar için oda sıcaklığında saklayın.</li>
	<li>Microreactor kişi açı ölçmek için 5 µL microreactor su ile inşa 2.2 içinde açıklandığı gibi), teflon filmde yer ve bir optik iletişim açı ölçüm cihazı üretici göre kişi açı çözümleme &#39; s yönergeleri.</li>
</ol> 3. bobin organlarının 3D baskı <ol><li>Tasarım 16 mm (bir odası), 10 mm çapında ve bir iç çapı ca. 4 mm yüksekliği ile çift bobin organları üretici göre CAD yazılımı kullanarak &#39; s yönergeleri.</li>
	<li>Yazdırma bir 3D printerlere harcama maddeler üreticiye göre coil vücutlarla &#39; polylactide filaman gibi malzemeler kullanarak s yönergeleri. Cesetleri 4.500 sargılar bir bilgisayar kontrollü Sarma makinesi kullanarak elde etmek için bir 0.08 mm bakır tel ile sarın.</li>
</ol> 4. Çalıştırma Platform imalatı bir elektrik panosu altında Peltier öğesi içeren bir matris (örneğin 3 x 3 matris) <ol><li>Yerleştir çift Kangal ve vida çift bobin üzerinde bir denetimi şerit kablo () üzerinden bağlanmak şekil 3).</li>
	<li>İstenen uygulamaya bağlı olarak, şekilde demir çekirdeğin (32 mm yükseklik, 4 mm çap) veya bir Neodim Mıknatıs (12,5 mm yükseklik, 4 mm çap, 1.035 kA m -1) daha güçlü bir manyetik alan kazanmak için bobin vücut ekleyin.</li>
	<li>Platform yer bir plaka, tercihen kuvars cam, bobin matristeki 1 mm maksimum yüksekliği ile bitirmek için.</li>
	<li>Bir microreactor platform veya çekilebilecek.</li>
	<li>Üst parçacıklar tepki eriyik--dan çekmek ve böylece bir microreactor açmak için bir bobin içinde Neodim Mıknatıs ile 4.1 içinde belirtilen denetim kullanarak etkinleştirebilirsiniz). Kapatmak için microreactor tekrar devre dışı sarmalı.</li>
	<li>Başlangıçta ca. 10 mm ayrı olan iki microreactors birleştirmek için 4.2 içinde açıklandığı gibi Neodim mıknatıslar kullanın). Ca. 25 s bir microreactor (microreactor ve mıknatıs yalan 12 mm arasında gerekli mesafe) açmak için ve diğeri aynı konuma platforma taşımak için rulolar aktive ederek gerekli bobin organlarında mıknatıs kaldırın.</li>
	<li>Reaksiyon soğumaya microreactor platform yüzeyi ve bobin sıcaklığı azaltmak için çözüm anahtarı 4.1 içinde açıklandığı gibi bobin matris altında konumlandırılmış Peltier öğesindeki).</li>
</ol> 5. Birleştirme Microreactors tarafından enzimatik reaksiyon <ol><li>erime horseradish peroksidaz 0,1 bir konsantrasyon, µg mL -1 potasyum fosfat tampon (0.1 M, pH 6,5). Belgili tanımlık substrate, 10-asetil-3,7-dihydroxyphenoxazine (dimethylsulfoxide (DMSO) 10 mM) potasyum fosfat arabelleğe (0.1 M, pH 6,5) 200 µM bir konsantrasyon ile oranında seyreltin.</li>
	Her iki microreactors 2.2 içinde açıklandığı gibi kurmak için bu çözümlerin <li>Kullanım 10 µL). İki microreactors ne demek istiyorsun manyetik kuvvetlerin birleştirme (Neodim silindir mıknatıs: 12,5 mm x 4 mm, 1,035 kA m -1) 4.6 içinde açıklandığı gibi) 25 ° C.</li>
	<li>Reaksiyon bir floresan sonda konumlandırma tarafından tespit (uyarma dalga boyu: 570 nm, emisyon dalga boyu: 585 nm) ca. birleştirme önce açılan bir microreactor üstünde 10 mm.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Squires, T., Quake, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics:+Fluid+physics+at+the+nanoliter+scale.">Microfluidics: Fluid physics at the nanoliter scale.</a> Rev. Mod. Phys. 77 (3), 977-1026 (2005).</li><li>Song, H., Chen, D. L., Ismagilov, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+in+Droplets+in+Microfluidic+Channels.">Reactions in Droplets in Microfluidic Channels.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 45 (44), 7336-7356 (2006).</li><li>Erickson, D., Li, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+microfluidic+devices.">Integrated microfluidic devices.</a> Anal. Chim. Acta. 507 (1), 11-26 (2004).</li><li>Zhang, Y., Ozdemir, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+DNA+amplification-A+review.">Microfluidic DNA amplification-A review.</a> Anal. Chim. Acta. 638 (2), 115-125 (2009).</li><li>Ohashi, T., Kuyama, H., Suzuki, K., Nakamura, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+aqueous+droplets+using+magnetic+and+electrostatic+forces.">Control of aqueous droplets using magnetic and electrostatic forces.</a> Anal. Chim. Acta. 612 (2), 218-225 (2008).</li><li>Srinivasan, V., Pamula, V. K., Fair, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Droplet-based+microfluidic+lab-on-a-chip+for+glucose+detection.">Droplet-based microfluidic lab-on-a-chip for glucose detection.</a> Anal. Chim. Acta. 507 (1), 145-150 (2004).</li><li>Lehmann, U., Vandevyver, C., Parashar, V. K., Gijs, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Droplet-Based+DNA+Purification+in+a+Magnetic+Lab-on-a-Chip.">Droplet-Based DNA Purification in a Magnetic Lab-on-a-Chip.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 45 (19), 3062-3067 (2006).</li><li>Guttenberg, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Planar+chip+device+for+PCR+and+hybridization+with+surface+acoustic+wave+pump.">Planar chip device for PCR and hybridization with surface acoustic wave pump.</a> Lab Chip. 5 (3), (2005).</li><li>Al-Kaidy, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biotechnology+and+Bioprocess+Engineering+-+From+the+First+Ullmann's+Article+to+Recent+Trends.">Biotechnology and Bioprocess Engineering - From the First Ullmann's Article to Recent Trends.</a> ChemBioEng Reviews. 2 (3), 175-184 (2015).</li><li>McHale, G., Newton, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid+marbles:+principles+and+applications.">Liquid marbles: principles and applications.</a> Soft Matter. 7 (12), 5473 (2011).</li><li>Bormashenko, E., Pogreb, R., Bormashenko, Y., Musin, A., Stein, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+Investigations+on+Ferrofluidics:+Ferrofluidic+Marbles+and+Magnetic-Field-Driven+Drops+on+Superhydrophobic+Surfaces.">New Investigations on Ferrofluidics: Ferrofluidic Marbles and Magnetic-Field-Driven Drops on Superhydrophobic Surfaces.</a> Langmuir. 24 (21), 12119-12122 (2008).</li><li>Gao, L., McCarthy, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ionic+Liquid+Marbles.">Ionic Liquid Marbles.</a> Langmuir. 23 (21), 10445-10447 (2007).</li><li>Bhosale, P. S., Panchagnula, M. V., Stretz, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanically+robust+nanoparticle+stabilized+transparent+liquid+marbles.">Mechanically robust nanoparticle stabilized transparent liquid marbles.</a> Appl. Phys. Lett. 93 (3), 034109 (2008).</li><li>Bormashenko, E., Balter, R., Aurbach, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micropump+based+on+liquid+marbles.">Micropump based on liquid marbles.</a> Appl. Phys. Lett. 97 (9), 091908 (2010).</li><li>Zhao, Y., Fang, J., Wang, H., Wang, X., Lin, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+Liquid+Marbles:+Manipulation+of+Liquid+Droplets+Using+Highly+Hydrophobic+Fe+3+O+4+Nanoparticles.">Magnetic Liquid Marbles: Manipulation of Liquid Droplets Using Highly Hydrophobic Fe 3 O 4 Nanoparticles.</a> Adv. Mater. 22 (6), 707-710 (2010).</li><li>Fujii, S., Kameyama, S., Armes, S. P., Dupin, D., Suzaki, M., Nakamura, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=pH-responsive+liquid+marbles+stabilized+with+poly(2-vinylpyridine)+particles.">pH-responsive liquid marbles stabilized with poly(2-vinylpyridine) particles.</a> Soft Matter. 6 (3), 635 (2010).</li><li>Aussillous, P., Qu&#233;r&#233;, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid+Marbles.">Liquid Marbles.</a> Nature. 411 (6840), 924-927 (2001).</li><li>Mahadevan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-stick+water.">Non-stick water.</a> Nature. 411 (6840), 895-896 (2001).</li><li>Tian, J., Arbatan, T., Li, X., Shen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid+marble+for+gas+sensing.">Liquid marble for gas sensing.</a> Chem. Commun. 46 (26), 4734 (2010).</li><li>Bormashenko, E., Musin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Revealing+of+water+surface+pollution+with+liquid+marbles.">Revealing of water surface pollution with liquid marbles.</a> Appl. Surf. Sci. 255 (12), 6429-6431 (2009).</li><li>Bormashenko, E., Bormashenko, Y., Pogreb, R., Gendelman, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Janus+Droplets:+Liquid+Marbles+Coated+with+Dielectric/Semiconductor+Particles.">Janus Droplets: Liquid Marbles Coated with Dielectric/Semiconductor Particles.</a> Langmuir. 27 (1), 7-10 (2011).</li><li>Bormashenko, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid+marbles:+Properties+and+applications.">Liquid marbles: Properties and applications.</a> Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 16 (4), 266-271 (2011).</li><li>Lehmann, U., Hadjidj, S., Parashar, V. K., Vandevyver, C., Rida, A., Gijs, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-dimensional+magnetic+manipulation+of+microdroplets+on+a+chip+as+a+platform+for+bioanalytical+applications.">Two-dimensional magnetic manipulation of microdroplets on a chip as a platform for bioanalytical applications.</a> Sens. Actuator B-Chem. 117 (2), 457-463 (2006).</li><li>Sato, E., Yuri, M., Fujii, S., Nishiyama, T., Nakamura, Y., Horibe, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid+marbles+as+a+micro-reactor+for+efficient+radical+alternating+copolymerization+of+diene+monomer+and+oxygen.">Liquid marbles as a micro-reactor for efficient radical alternating copolymerization of diene monomer and oxygen.</a> Chem. Commun. 51 (97), 17241-17244 (2015).</li><li>Shikida, M., Takayanagi, K., Inouchi, K., Honda, H., Sato, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+wettability+and+interfacial+tension+to+handle+droplets+of+magnetic+beads+in+a+micro-chemical-analysis+system.">Using wettability and interfacial tension to handle droplets of magnetic beads in a micro-chemical-analysis system.</a> Sens. Actuator B-Chem. 113 (1), 563-569 (2006).</li><li>Sheng, Y., Sun, G., Wu, J., Ma, G., Ngai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silica-based+liquid+marbles+as+microreactors+for+the+silver+mirror+reaction.">Silica-based liquid marbles as microreactors for the silver mirror reaction.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 54 (24), 7012-7017 (2015).</li><li>Zhao, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-organized+Polymer+Aggregates+with+a+Biomimetic+Hierarchical+Structure+and+its+Superhydrophobic+Effect.">Self-organized Polymer Aggregates with a Biomimetic Hierarchical Structure and its Superhydrophobic Effect.</a> Cell Biochem. Biophys. 49 (2), 91-97 (2007).</li><li>Xue, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+Liquid+Marbles:+A+"Precise"+Miniature+Reactor.">Magnetic Liquid Marbles: A "Precise" Miniature Reactor.</a> Adv. Mater. 22 (43), 4814-4818 (2010).</li><li>Zhang, L., Cha, D., Wang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remotely+Controllable+Liquid+Marbles.">Remotely Controllable Liquid Marbles.</a> Adv. Mater. 24 (35), 4756-4760 (2012).</li><li>Zhao, Y., Xu, Z., Parhizkar, M., Fang, J., Wang, X., Lin, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+liquid+marbles,+their+manipulation+and+application+in+optical+probing.">Magnetic liquid marbles, their manipulation and application in optical probing.</a> Microfluid Nanofluid. 13 (4), 555-564 (2012).</li><li>Lin, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superhydrophobic+magnetic+poly(DOPAm-co-PFOEA)/Fe3O4/cellulose+microspheres+for+stable+liquid+marbles.">Superhydrophobic magnetic poly(DOPAm-co-PFOEA)/Fe3O4/cellulose microspheres for stable liquid marbles.</a> Chem. Commun. 52 (9), 1895-1898 (2016).</li><li>Glettenberg, M., Niemeyer, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+of+Peroxidase+Activity+by+Covalently+Tethered+DNA+Oligonucleotides.">Tuning of Peroxidase Activity by Covalently Tethered DNA Oligonucleotides.</a> Bioconjugate Chem. 20 (5), 969-975 (2009).</li><li>Al-Kaidy, H., Tippk&#246;tter, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superparamagnetic+hydrophobic+particles+as+shell+material+for+digital+microfluidic+droplets+and+proof-of-principle+reaction+assessments+with+immobilized+laccase.">Superparamagnetic hydrophobic particles as shell material for digital microfluidic droplets and proof-of-principle reaction assessments with immobilized laccase.</a> Eng. Life Sci. 16 (3), 222-230 (2016).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Mikrosıvısal teknolojilerin başarılı kullanımı için Biyoteknolojik sentezi ve analizleri gereksinimlerine karşılık gelen tepki hareket önemlidir. Burada sunulan çalıştırma platformu Manyetik kuvvet tarafından mikrosıvısal damlacıkları taşımayı mümkün kılan. Hareket serbestçe bir tepki platformu düzlemsel bir yüzeye iki boyutta bir manyetik superhydrophobic kabuk ile sıvı damla içine alarak gerçekleştirilebilir. Böylece önceden tanımlanmış mikrosıvısal kanalları ile karmaşık ak...

Mikro reaksiyonlar ile teknik uygulamaları önceden tanımlanmış microchannel fiş ağırlıklı olarak devam etmektedir. Bu sistemleri yaygın olarak kurulan ve kapsamlı bir şekilde literatürde açıklanan (Inter alia 1,2,3). 2011 yılında 6,2 milyar euro 4mikrosıvısal teknolojileri dünya çapında cirosunun buldu. Buna ek olarak, özgürce hareketli mikro reaktör bölmeleri kullanımı daha önce sadece muayene ve sınırlı bir ölçüde yayınlandı. Sulu mikro damlacıkları taşımak için en yaygın yöntem electrowetting 5' tir. Damla yüzeylerde hareket için diğer yöntemleri elektrik alanlar 6, Manyetik kuvvet 7 veya akustik çalıştırma 8üzerinde temel alır. Hacim oranı onların olumsuz yüzeyine nedeniyle, bu microreactor damlacık tabanlı sistemler güçlü buharlaşma etkilere maruz kalır. Böylece, açılan hareket genellikle üst aşama buharlaşma sulu faz koruma yüksek kaynama noktasına sahip olduğu sıvı iki aşamalı bir sistem olarak kuruldu. Bununla birlikte, bu yaklaşım tepki damlacık tarafından kontrol edilmeyen Difüzyon kirletici yüksek risk içerir. Bu bahsedilen sistemlerinin teknik kurulması için önemli bir engeldir.
Son iş yapışık olmayan sıvı-katı faz geçişleri ile ilgilidir. Superhydrophobic yüzeyler, küresel sulu damlacıkları oluşumunu sağlayan kullanımı son derece etkili bir yaklaşımdır. Mikro tepki bölmeleri bir superhydrophobic yüzey veya kabuk, politetrafloroetilin (PTFE) parçacıklar 9örneğin oluşabilir kullanımı bu reaksiyon kavramı bir uzantısıdır. Kişi kendi açıları yüzeylerde genellikle (bağlı olarak yüzey pürüzlülüğü) 160 ° arasındadır. Küresel bölmeleri böylece bir yüzey üzerinde hareket en az direnç sağlamak ve aynı anda su buharlaşma karşı koruma sağlar.
Mikro ölçekli PTFE parçacıkları ile kaplı sulu damla çapı yaklaşık 2 mm kadar küresel kendi şeklini korumak. Daha yüksek birimleri hidrofobik kabuk genellikle tamamen artık 10kapalı değil. Diğer kabuk malzeme etkisi ve nonpolar çözücüler sıvı mermer uygulama alanının genişlemesi Gao ve McCarthy tarafından iyonik sıvılar 12kullanarak uygulanmıştır. Hidrofobik parçacık dayanarak kabuklarını oluşumu için ana kadar açıklanan 11,14,16parçacık çapı 10 nm-30 µm boyutlarda oldu. Yeni çalışmalar kabuk malzeme olarak hidrofobik nano tanecikleri microparticles 13bundan daha iyi kullanım olduğunu gösterdi. İlk istikrar çalışmalar doğruladı bir artış istikrar üzerinden parçacık boyutu küçüldüğünde ca. 600 nm ca. 100 nm için. Bu olası sonuçları sulu küre 15çevresinde yoğun parçacık dağılımından.
Sulu tepki bölmeleri sıvı mermerler olarak kendi tayin ve hidrofobik kabuğu korunması ilk Aussillous vd ve Mahadevan vd. 2001 yılında tanımlanmıştır 17 , 18. o zamandan beri bu tanımlanmış tepki bölmeleri birkaç uygulama tarif edilmistir. Örneğin, sıvı mermerler 19 ve tabanlı bir optik nitel olarak su kirliliği için bir algılama yöntemi dayalı bir gaz sensörü gelişmiş 20olmuştur. Yazarlar yüksek tepki oranları avantajları ve kimyasallar mikro tepki sistemlerinin düşük tüketim farkı. Son yayınlar pH duyarlı sıvı mermerler 16 üretimi veya 'Janus parçacıklar' temsil farklı işlevler iki farklı kaplamalar ile uğraşmak. Örneğin, Bormashenko ve ark. Teflon ve yarıiletken karbon siyah 21kabukları ile bir microreactor sentez. Ayrıca microreactors verimli olabilir gösterilmiştir ve uygun olarak comonomer den geçirgen gaz-sıvı arayüzey 24dış oksijen emerek polyperoxides sentez. Başka bir yaklaşım sıvı mermerler silis-parçacık tabanlı kabuk klasik gümüş ayna tepki 26düzenleyen reaktif substrat yüzeyler sağlar. Araştırma ve geliştirme alanında hidrofilik-core-hidrofobik-kabuk damlacıkları için geçerli sorunları parçacık boyutu ayarlama, monodisperse damlacıkları tekrarlanabilir üretimi, yüzeylerin wettability ve ikinci bir etkisi vardır hidrofilik kabuk damlacık yörüngeler, örneğin sürekli microPCR-sistemleri 4geliştirilmesi için bir daha iyi kontrol yanı sıra mikro tepki bölmeleri 22.
Bu microreactors manyetik bir çalıştırma ve gücü iyi bir seçicilik ve nispeten yüksek hareket aralıkları yararlanmak biyokimyasal sistemlerinde çalışırken sunmaktadır. Hidrofobik manyetit parçacıkları kullanırken, hem Manyetik kuvvet iletim microreactors hareketine işlevinin yanı sıra hidrofobik bir kabuk işlevi yerine getirmek. Lehmann ve ark. tarafından 2006 yılında ilk kez bir damlacık manyetik partikülleri ile damlacıkları manyetik hareket öne 23 ve Shikida vd. Kim el ile kullanılan 25, Kalıcı mıknatıslar aktüatörler tek bir damlacık seferberlik için alındı. Küçük bir miktar sıvı taşımak için başka bir yaklaşım hidrofobik Fe3O4 parçacıklar manyetik kabuk olarak kullanılan Zhao vd.tarafından gerçekleştirildi. Manyetik sıvı mermer kabuk damla üst tarafında dikey ters manyetik alan 27tarafından açıldı. Bu kavram üzerinde bağlı olarak, Xue vd. yüzey gerilimi 20,1 dyne cm– 1 28ile microreactor oluşturan parçacıklar geliştirmek mümkün. Lin ve ark. manyetik sıvı damlacık ulaşım ve manipülasyon 31için Tanrı istikrar sağlayan roman selüloz tabanlı Mikro/nano hiyerarşik küreler hem superparamagnetism hem de superhydrophobicity ile imal edilmiştir. Bir kanıtı-of-ilke eğitim ve herhangi bir uygulama için kullanılacak değil gibi bu defa sadece yayımlanmıştır. Sıvı mermerler manyetik ve elektrik kontrollerinin şu anda ilk yaklaşımlar takip etti. Zhao ve ark. 2010 15 ve Zhang vd. 2012 29 Daimi Mıknatıs çekirdeği-kabuk damlacıkları altında manuel (elle işletilen) hareketi tarafından bir damlacık işleme geliştirmek başardık. Bormashenko vd. 11 ferromanyetik sıvı mermeri 25 cm s-1 hız hızlanma Neodim Mıknatıs yaklaşan tarafından elde. Çalışmalar sadece küçük bir Daimi Mıknatıs manuel hareketi tarafından yürütülen yukarıda belirtilen ilke. Bir sonraki gelişim adım olarak, Zhao ve ark. son zamanlarda manyetik sıvı mermer hareketi için gerekli manyetik akı yoğunluğu Daimi Mıknatıs 30mesafesini değiştirerek tahmin edebilirsiniz. Ortak laboratuvar-on-a-chip sistemleri karşılaştırılabilir bir reaksiyon denetim için ayrı sıvı v otomatik kontrol anlamına gelir sağlamak için kaçınılmaz görünüyorolumes. Bu ihtiyacı karşılamak için sabitleştirmek, hareket ve manyetik microreactors açmak için değişken alan degradeler dayalı yeni bir kontrol sistemi geliştirdi.

<table><tbody><tr><td>3D-printer</td><td>FelixPrinters</td><td>Pro1</td><td></td></tr><tr><td>10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine (Amplex Red)</td><td>Life Technologies</td><td>A12222</td><td></td></tr><tr><td>Ammonium hydroxide</td><td>TU-KL</td><td>1072</td><td></td></tr><tr><td>CAD software</td><td>Siemens</td><td>Soled edge</td><td></td></tr><tr><td>Contact angle measuring device</td><td>Dataphysics</td><td>OCA 20</td><td></td></tr><tr><td>Cylinder magnet</td><td>Webcraft GmbH</td><td>S-04-13-N</td><td>https://www.supermagnete.de/stabmagnete-neodym-rund/stabmagnet-durchmesser-4mm-hoehe-12.5mm-neodym-n42-vernickelt_S-04-13-N</td></tr><tr><td>Dipotassium phosphate</td><td>Bernd Kraft</td><td>7758-11</td><td></td></tr><tr><td>Drying oven</td><td>Binder</td><td>FD 115</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>68-17-5</td><td></td></tr><tr><td>FeCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; tetrahydrate</td><td>TU-KL</td><td>1625</td><td></td></tr><tr><td>FeCl&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt; hexahydrate</td><td>TU-KL</td><td>1622</td><td></td></tr><tr><td>Fluorescence probe</td><td>PerkinElmer</td><td>LS 55</td><td></td></tr><tr><td>Horseradish peroxidase</td><td>Carl Roth</td><td>9003-99-0</td><td></td></tr><tr><td>Hydrogen peroxide</td><td>Th.Geyer GmbH &amp;amp; Co</td><td>7722-84-1</td><td></td></tr><tr><td>Monopotassium phosphate</td><td>Bernd Kraft</td><td>7778-77-0</td><td></td></tr><tr><td>Peltier element</td><td>Conrad&amp;nbsp;</td><td>193569</td><td></td></tr><tr><td>Perfluoroctyltriethoxysilane</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>51851-37-7</td><td></td></tr><tr><td>Scanning Electron Microscope</td><td>FEI</td><td>Helios NanoLab 650 DualBeam</td><td></td></tr><tr><td>Separation bar magnet</td><td>Webcraft GmbH</td><td>Q-40-20-10-N</td><td></td></tr><tr><td>Winding machine</td><td>IWT GmbH</td><td>FW122</td><td></td></tr></tbody></table>

aqueous droplets used as enzymatic microreactors and their electromagnetic actuation

PCR ve Elektroforez, gibi mikrosıvısal tepki sistemleri başarılı uygulanması için küçük sıvı birimleri hareketi esastır. Geleneksel laboratuvar-Tarih-a-chip-platformlarında, çözücüler ve örnekleri karmaşık akış denetimi yüklemelerinin ile tanımlanmış mikrosıvısal kanallar aracılığıyla geçirilir. Burada sunulan damlacık çalıştırma platformu gelecek vaat eden bir alternatiftir. Bununla beraber, sıvı damla (microreactor) bir tepki platformu (laboratuvar-içinde-a-damla) düzlemsel bir yüzeye taşımak mümkündür. Microreactors platformu hidrofobik yüzey üzerinde çalıştırma manyetik kuvvetler superhydrophobic manyetit parçacıklar ince bir tabaka halinde yapılan Dış kabuğun sıvı damla üzerinde hareket kullanımı temel alır. Platformun hidrofobik yüzey sıvı çekirdek ve microreactor düzgün bir hareket sağlamak için yüzey arasında herhangi bir temas önlemek için gereklidir. Platformda, bir veya daha fazla microreactors 10 µL hacimleri ile konumlandırılmış ve aynı anda taşındı. Platformu kendisi Neodim veya demir çekirdeği yerleştirmek elektrik çift bobin ise ışını bir 3 x 3 matris oluşur. Manyetik alan degradeler otomatik olarak kontrol edilir. Manyetik alan degradeler varyasyon tarafından microreactors manyetik hidrofobik kabuk otomatik olarak microreactor taşımak veya kabuk geri dönülebilir olarak açmak için manipüle edilebilir. Yüzeylerde ve ilgili enzimler reaksiyonları microreactors birleştirilmesi veya temas yüzey immobilize katalizörler duruma getirmeden tarafından başlatılabilir.

Kabuk parçacıklar çapı yaklaşık 640 var nm. Bu fluorosilane kabuk parçacıklar içine magnetizable nano tanecikleri çapları arasında 22 Aralık var nm ve 37 nm. 5 µL microreactor bir sıvı çekirdek olarak su ile temas açısı yaklaşık 160 ° vardı.
Yukarıda açıklandığı gibi bir 10 µL microreactor var. 1,34 ± 0,08 µN taşımak için gerekli kuvvet şekil 1 gösterir bir bobi...

Watch this Scientific Journal Video about Aqueous Droplets Used as Enzymatic Microreactors and Their Electromagnetic Actuation at JoVE.com

Aqueous Droplets Used as Enzymatic Microreactors and Their Electromagnetic Actuation

Laboratuvar içinde bırak tepki sistemleri karmaşık tepkiler çok yönlü uygulanması bir mikrosıvısal ölçeğinde izin verir. Elektromanyetik bobinler bir 3 x 3 matris oluşan bir otomatik çalıştırma platformu geliştirilmiştir ve başarıyla birleştirme iki 10 µL microreactors için kullanılan ve böylece elde edilen sıvı mermer bir enzimatik reaksiyon başlatabilir.

Sulu damlacıkları enzimatik Microreactors ve onların elektromanyetik çalıştırma kullanılan

For the successful implementation of microfluidic reaction systems, such as PCR and electrophoresis, the movement of small liquid volumes is essential. In ...

aqueous-droplets-used-as-enzymatic-microreactors-their

Research

JoVE Journal

Bioengineering

5.3K Görüntüleme.  University of Kaiserslautern. Laboratuvar içinde bırak tepki sistemleri karmaşık tepkiler çok yönlü uygulanması bir mikrosıvısal ölçeğinde izin verir. Elektromanyetik bobinler bir 3 x 3 matris oluşan bir otomatik çalıştırma platformu geliştirilmiştir ve başarıyla birleştirme iki 10 µL microreactors için kullanılan ve böylece elde edilen sıvı mermer bir enzimatik reaksiyon başlatabilir.

Video: Aqueous Droplets Used as Enzymatic Microreactors and Their Electromagnetic Actuation

The Visual Colorimetric Detection of Multi-nucleotide Polymorphisms on a Pneumatic Droplet Manipulation Platform

A simple and visual method to detect multi-nucleotide polymorphism (MNP) was performed on a pneumatic droplet manipulation platform on an open surface. This approach to colorimetric DNA detection was based on the hybridization-mediated growth of gold nanoparticle probes (AuNP probes). The growth size and configuration of the AuNP are dominated by the number of DNA samples hybridized with the probes. Based on the specific size- and shape-dependent optical properties of the nanoparticles, the number of mismatches in a sample DNA fragment to the probes is able to be discriminated. The tests were conducted via droplets containing reagents and DNA samples respectively, and were transported and mixed on the pneumatic platform with the controlled pneumatic suction of the flexible PDMS-based superhydrophobic membrane. Droplets can be delivered simultaneously and precisely on an open-surface on the proposed pneumatic platform that is highly biocompatible with no side effect of DNA samples inside the droplets. Combining the two proposed methods, the multi-nucleotide polymorphism can be detected at sight on the pneumatic droplet manipulation platform; no additional instrument is required. The procedure from installing the droplets on the platform to the final result takes less than 5 min, much less than with existing methods. Moreover, this combined MNP detection approach requires a sample volume of only 10 &#181;l in each operation, which is remarkably less than that of a macro system.

This work presents a simple and visual method to detect multi-nucleotide polymorphisms on a pneumatic droplet manipulation platform. With the proposed method, the entire experiment, including droplet manipulation and detection of multi-nucleotide polymorphisms, can be performed near 23 &#176;C without the aid of advanced instruments.

Bir Pnömatik Damlacık Manipülasyon Platformu Multi-nükleotid Polimorfizmlerinin Görsel Kolorimetrik Tespiti

A simple and visual method to detect multi-nucleotide polymorphism (MNP) was performed on a pneumatic droplet manipulation platform on an open surface. ...

Genetik

Fluorescence detection methods for microfluidic droplet platforms

The development of microfluidic platforms for performing chemistry and biology has in large part been driven by a range of potential benefits that accompany system miniaturisation. Advantages include the ability to efficiently process nano- to femoto- liter volumes of sample, facile integration of functional components, an intrinsic predisposition towards large-scale multiplexing, enhanced analytical throughput, improved control and reduced instrumental footprints.1
In recent years much interest has focussed on the development of droplet-based (or segmented flow) microfluidic systems and their potential as platforms in high-throughput experimentation.2-4 Here water-in-oil emulsions are made to spontaneously form in microfluidic channels as a result of capillary instabilities between the two immiscible phases. Importantly, microdroplets of precisely defined volumes and compositions can be generated at frequencies of several kHz. Furthermore, by encapsulating reagents of interest within isolated compartments separated by a continuous immiscible phase, both sample cross-talk and dispersion (diffusion- and Taylor-based) can be eliminated, which leads to minimal cross-contamination and the ability to time analytical processes with great accuracy. Additionally, since there is no contact between the contents of the droplets and the channel walls (which are wetted by the continuous phase) absorption and loss of reagents on the channel walls is prevented.
Once droplets of this kind have been generated and processed, it is necessary to extract the required analytical information. In this respect the detection method of choice should be rapid, provide high-sensitivity and low limits of detection, be applicable to a range of molecular species, be non-destructive and be able to be integrated with microfluidic devices in a facile manner. To address this need we have developed a suite of experimental tools and protocols that enable the extraction of large amounts of photophysical information from small-volume environments, and are applicable to the analysis of a wide range of physical, chemical and biological parameters. Herein two examples of these methods are presented and applied to the detection of single cells and the mapping of mixing processes inside picoliter-volume droplets. We report the entire experimental process including microfluidic chip fabrication, the optical setup and the process of droplet generation and detection.

Droplet-based microfluidic platforms are promising candidates for high throughput experimentation since they are able to generate picoliter, self-compartmentalized vessels inexpensively at kHz rates. Through integration with fast, sensitive and high resolution fluorescence spectroscopic methods, the large amounts of information generated within these systems can be efficiently extracted, harnessed and utilized.

Mikroakışkan damlacık platformları için Floresan algılama yöntemleri

The development of microfluidic platforms for performing chemistry and biology has in large part been driven by a range of potential benefits that ...

Biyomühendislik

Taking Advantage of Reduced Droplet-surface Interaction to Optimize Transport of Bioanalytes in Digital Microfluidics

Digital microfluidics (DMF), a technique for manipulation of droplets, is a promising alternative for the development of &#8220;lab-on-a-chip&#8221; platforms. Often, droplet motion relies on the wetting of a surface, directly associated with the application of an electric field; surface interactions, however, make motion dependent on droplet contents, limiting the breadth of applications of the technique.
Some alternatives have been presented to minimize this dependence. However, they rely on the addition of extra chemical species to the droplet or its surroundings, which could potentially interact with droplet moieties. Addressing this challenge, our group recently developed Field-DW devices to allow the transport of cells and proteins in DMF, without extra additives.
Here, the protocol for device fabrication and operation is provided, including the electronic interface for motion control. We also continue the studies with the devices, showing that multicellular, relatively large, model organisms can also be transported, arguably unaffected by the electric fields required for device operation.

The protocol for fabrication and operation of field dewetting devices (Field-DW) is described, as well as the preliminary studies of the effects of electric fields on droplet contents.

Azaltılmış Damlacık-yüzey etkileşiminden yararlanarak Dijital Mikroakiskan içinde Bioanalytes ulaşımı optimize etmek

Digital microfluidics (DMF), a technique for manipulation of droplets, is a promising alternative for the development of &#8220;lab-on-a-chip&#8221; ...

Mühendislik

A Versatile Automated Platform for Micro-scale Cell Stimulation Experiments

Study of cells in culture (in vitro analysis) has provided important insight into complex biological systems. Conventional methods and equipment for in vitro analysis are well suited to study of large numbers of cells (&ge;105) in milliliter-scale volumes (&ge;0.1 ml). However, there are many instances in which it is necessary or desirable to scale down culture size to reduce consumption of the cells of interest and/or reagents required for their culture, stimulation, or processing. Unfortunately, conventional approaches do not support precise and reproducible manipulation of micro-scale cultures, and the microfluidics-based automated systems currently available are too complex and specialized for routine use by most laboratories. To address this problem, we have developed a simple and versatile technology platform for automated culture, stimulation, and recovery of small populations of cells (100 - 2,000 cells) in micro-scale volumes (1 - 20 &mu;l). The platform consists of a set of fibronectin-coated microcapillaries ("cell perfusion chambers"), within which micro-scale cultures are established, maintained, and stimulated; a digital microfluidics (DMF) device outfitted with "transfer" microcapillaries ("central hub"), which routes cells and reagents to and from the perfusion chambers; a high-precision syringe pump, which powers transport of materials between the perfusion chambers and the central hub; and an electronic interface that provides control over transport of materials, which is coordinated and automated via pre-determined scripts. As an example, we used the platform to facilitate study of transcriptional responses elicited in immune cells upon challenge with bacteria. Use of the platform enabled us to reduce consumption of cells and reagents, minimize experiment-to-experiment variability, and re-direct hands-on labor. Given the advantages that it confers, as well as its accessibility and versatility, our platform should find use in a wide variety of laboratories and applications, and prove especially useful in facilitating analysis of cells and stimuli that are available in only limited quantities.

We have developed an automated cell culture and interrogation platform for micro-scale cell stimulation experiments. The platform offers simple, versatile, and precise control in cultivating and stimulating small populations of cells, and recovering lysates for molecular analyses. The platform is well suited to studies that use precious cells and/or reagents.

Mikro ölçekli Hücre Stimülasyon deneyler için Çok Yönlü Otomatik Platformu

Study of cells in culture (in vitro analysis) has provided important insight into complex biological systems. Conventional methods and equipment for in ...

Microfluidic Preparation of Liquid Crystalline Elastomer Actuators

This paper focuses on the microfluidic process (and its parameters) to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. The preparation usually consists in the formation of droplets containing low molar mass liquid crystals at elevated temperatures. Subsequently, these particle precursors are oriented in the flow field of the capillary and solidified by a crosslinking polymerization, which produces the final actuating particles. The optimization of the process is necessary to obtain the actuating particles and the proper variation of the process parameters (temperature and flow rate) and allows variations of size and shape (from oblate to strongly prolate morphologies) as well as the magnitude of actuation. In addition, it is possible to vary the type of actuation from elongation to contraction depending on the director profile induced to the droplets during the flow in the capillary, which again depends on the microfluidic process and its parameters. Furthermore, particles of more complex shapes, like core-shell structures or Janus particles, can be prepared by adjusting the setup. By the variation of the chemical structure and the mode of crosslinking (solidification) of the liquid crystalline elastomer, it is also possible to prepare actuating particles triggered by heat or UV-vis irradiation.

This article describes the microfluidic process and parameters to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. This process allows the preparation of actuating particles and the variation of their size and shape (from oblate to strongly prolate, core-shell, and Janus morphologies) as well as the magnitude of actuation.

Sıvı kristal Elastomer aktüatörler mikrosıvısal hazırlanması

This paper focuses on the microfluidic process (and its parameters) to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. The preparation ...

Kimya

A Femtoliter Droplet Array for Massively Parallel Protein Synthesis from Single DNA Molecules

Advances in spatial resolution and detection sensitivity of scientific instrumentation make it possible to apply small reactors for biological and chemical research. To meet the demand for high-performance microreactors, we developed a femtoliter droplet array (FemDA) device and exemplified its application in massively parallel cell-free protein synthesis (CFPS) reactions. Over one million uniform droplets were readily generated within a finger-sized area using a two-step oil-sealing protocol. Every droplet was anchored in a femtoliter microchamber composed of a hydrophilic bottom and a hydrophobic sidewall. The hybrid hydrophilic-in-hydrophobic structure and the dedicated sealing oils and surfactants are crucial for stably retaining the femtoliter aqueous solution in the femtoliter space without evaporation loss. The femtoliter configuration and the simple structure of the FemDA device allowed minimal reagent consumption. The uniform dimension of the droplet reactors made large-scale quantitative and time-course measurements convincing and reliable. The FemDA technology correlated the protein yield of the CFPS reaction with the number of DNA molecules in each droplet. We streamlined the procedures about the microfabrication of the device, the formation of the femtoliter droplets, and the acquisition and analysis of the microscopic image data. The detailed protocol with the optimized low running cost makes the FemDA technology accessible to everyone who has standard cleanroom facilities and a conventional fluorescence microscope in their own place.

The overall goal of the protocol is to prepare over one million ordered, uniform, stable, and biocompatible femtoliter droplets on a 1 cm2 planar substrate that can be used for cell-free protein synthesis.

Tek DNA Moleküllerinden Kitlesel Paralel Protein Sentezi için Femtolitre Damlacık Dizisi

Advances in spatial resolution and detection sensitivity of scientific instrumentation make it possible to apply small reactors for biological and ...

A Versatile Kit Based on Digital Microfluidics Droplet Actuation for Science Education

This paper describes an educational kit based on digital microfluidics. A protocol for luminol-based chemiluminescence experiment is reported as a specific example. It also has fluorescent imaging capability and closed humidified enclosure based on an ultrasonic atomizer to prevent evaporation. The kit can be assembled within a short period of time and with minimal training in electronics and soldering. The kit allows both undergraduate/graduate students and enthusiasts to obtain hands-on experience in microfluidics in an intuitive way and be trained to gain familiarity with digital microfluidics.

We describe an educational kit that allows users to execute multiple experiments and gain hands-on experience on digital microfluidics.

Bilim Eğitimi için Dijital Mikroakışkanlar Damlacık Aktüasyonuna Dayalı Çok Yönlü Bir Kit

This paper describes an educational kit based on digital microfluidics. A protocol for luminol-based chemiluminescence experiment is reported as a ...

Glass-Based Devices to Generate Drops and Emulsions

In this manuscript, three different step-by-step protocols to generate highly monodisperse emulsion drops using glass-based microfluidics are described. The first device is built for the generation of simple drops driven by gravity. The second device is designed to generate emulsion drops in a coflowing scheme. The third device is an extension of the coflowing device with the addition of a third liquid that acts as an electric ground, allowing the formation of electrified drops that subsequently discharge. In this setup, two of the three liquids have an appreciable electrical conductivity. The third liquid mediates between these two and is a dielectric. A&#160;voltage difference applied between the two conducting liquids creates an electric field that couples with hydrodynamic stresses of the coflowing liquids, affecting the jet and drop formation process. The addition of the electric field provides a path to generate smaller drops than in simple coflow devices and for generating particles and fibers with a wide range of sizes.

Here, a protocol to manufacture glass-based microfluidic devices used for generating highly monodisperse emulsions with controlled drop size is presented.

Damla ve Emülsiyon Üretmek için Cam Bazlı Cihazlar

In this manuscript, three different step-by-step protocols to generate highly monodisperse emulsion drops using glass-based microfluidics are described. ...

Electrowetting-based Digital Microfluidics Platform for Automated Enzyme-linked Immunosorbent Assay

Electrowetting is the effect by which the contact angle of a droplet exposed to a surface charge is modified. Electrowetting-on-dielectric (EWOD) exploits the dielectric properties of thin insulator films to enhance the charge density and hence boost the electrowetting effect. The presence of charges results in an electrically induced spreading of the droplet which permits purposeful manipulation across a hydrophobic surface. Here, we demonstrate EWOD-based protocol for sample processing and detection of four categories of antigens, using an automated surface actuation platform, via two variations of an Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) methods. The ELISA is performed on magnetic beads with immobilized primary antibodies which can be selected to target a specific antigen. An antibody conjugated to HRP binds to the antigen and is mixed with H2O2/Luminol for quantification of the captured pathogens. Assay completion times of between 6 and 10 min were achieved, whilst minuscule volumes of reagents were utilized.

Electrowetting-based digital microfluidic is a technique that utilizes a voltage-driven change in the apparent contact angle of a microliter-volume droplet to facilitate its manipulation. Combining this with functionalized magnetic beads enables the integration of multiple laboratory unit operations for sample preparation and identification of pathogens using Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA).

Otomatik Enzimbağlantılı İmmünosorbent Assay için Elektrowetting tabanlı Dijital Mikroakışkanplatformu

Electrowetting is the effect by which the contact angle of a droplet exposed to a surface charge is modified. Electrowetting-on-dielectric (EWOD) exploits ...

Automated Microbial Cultivation and Adaptive Evolution using Microbial Microdroplet Culture System (MMC)

Conventional microbial cultivation methods usually have cumbersome operations, low throughput, low efficiency, and large consumption of labor and reagents. Moreover, microplate-based high-throughput cultivation methods developed in recent years have poor microbial growth status and experiment parallelization because of their low dissolved oxygen, poor mixture, and severe evaporation and thermal effect. Due to many advantages of micro-droplets, such as small volume, high throughput, and strong controllability, the droplet-based microfluidic technology can overcome these problems, which has been used in many kinds of research of high-throughput microbial cultivation, screening, and evolution. However, most prior studies remain&#160;at the stage of laboratory construction and application. Some key issues, such as high operational requirements, high construction difficulty, and lack of automated integration technology, restrict the wide application of droplet microfluidic technology in microbial research. Here, an automated Microbial Microdroplet Culture system (MMC) was successfully developed based on droplet microfluidic technology, achieving the integration of functions such as inoculation, cultivation, online monitoring, sub-cultivation, sorting, and sampling required by the process of microbial droplet cultivation. In this protocol, wild-type Escherichia coli (E. coli) MG1655 and a methanol-essential E. coli strain (MeSV2.2) were taken as examples to introduce how to use the MMC to conduct automated and relatively high-throughput microbial cultivation and adaptive evolution in detail. This method is easy to operate, consumes less labor and reagents, and has high experimental throughput and good data parallelity, which has great advantages compared with conventional cultivation methods. It provides a low-cost, operation-friendly, and result-reliable experimental platform for scientific researchers to conduct related microbial research.

Automated Microbial Cultivation and Adaptive Evolution using Microbial Microdroplet Culture System MMC

This protocol describes how to use the Microbial Microdroplet Culture system (MMC) to conduct automated microbial cultivation and adaptive evolution. MMC can cultivate and sub-cultivate microorganisms automatically and continuously and monitor online their growth with relatively high throughput and good parallelization, reducing labor and reagent consumption.