Name: microfluidic chips controlled with elastomeric microvalve arrays
Uploaded: 2007-10-01T00:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Microfluidic Chips Controlled with Elastomeric Microvalve Arrays at JoVE.com

<p> Dit werk werd ondersteund door het National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering verlenen # EB003307 en door de National Science Foundation Career Award naar AF </p>

<p class="jove_title"> Microfluïdische apparaat ontwerp met behulp van CorelDraw of AutoCAD </p><p class="jove_content"> <strong>Principe van PDMS microkleppen-gebaseerde apparaten:</strong> De apparaten bestaan ​​uit drie lagen: een vloeibare laag met microchambers van verschillende afmetingen, een &quot;control laag&quot; met de microkanalen nodig zijn om de vloeibare pad bedienen met microkleppen, en een midden dun membraan dat PDMS is gebonden aan de controle laag. In rust, als gevolg van de naleving en de hydrofobiciteit van PDMS, het...

<ol>
	<li>Li, N., Hsu, C. H., Folch, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parallel+mixing+of+photolithographically-defined+nanoliter+volumes+using+elastomeric+microvalve+arrays.">Parallel mixing of photolithographically-defined nanoliter volumes using elastomeric microvalve arrays.</a> <em style='font-style: italic'>Electrophoresis</em>. <b>26</b> (19), 3858-3864 (2005).</li><li>Thorsen, T., Maerkl, S. J., Quake, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+large-scale+integration.">Microfluidic large-scale integration.</a> <em style='font-style: italic'>Science</em>. <b>298</b> (5593), 580-584 (2002).</li></ol>

<p> Belangrijkste voordelen van onze microklep ontwerp: </p><ol><li> Geen extra energiebron nodig is om de vloeibare pad te sluiten, vandaar de geladen apparaat is zeer draagbaar, en </li><li> Het apparaat kan worden gebouwd door PDMS replica&#39;s uit photolithographically-patroon SU-8 mallen, waardoor microfabricating diep (tot 1 mm) kanalen met verticale zijwanden (dat wil zeggen de hoogte van de functies kunnen onafhankelijk van hun breedte worden opgegeven) en resulteert in zeer precieze kenmerken. </li></ol><p> Voordelen van de parallelle...

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Clean silicon wafers</td>
<td>Supplies</td>
<td>Silicon Sense Inc.</td>
<td>3P0110TEST</td>
<td>3-inch diameter, P/Boron</td>
</tr>
<tr>
<td>"Master" wafers containing SU-8 patterns</td>
<td>Supplies</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fabricated in house using standard photolithography procedures </td>
</tr>
<tr>
<td>Desiccators (2)</td>
<td>Equipment</td>
<td>VWR</td>
<td>24987-048</td>
<td>One for silanization, one for PDMS de-bubbling.</td>
</tr>
<tr>
<td>Balance</td>
<td>Equipment</td>
<td>OHAUS Corp.</td>
<td>SC6010</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Oven</td>
<td>Equipment</td>
<td>Sheldon Mfg. Inc.</td>
<td>1330GM</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>MiniVortexer</td>
<td>Equipment</td>
<td>VWR</td>
<td>58816-121</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Spinner</td>
<td>Equipment</td>
<td>Headway Research Inc.</td>
<td>PWM32</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Plasma etcher</td>
<td>Equipment</td>
<td>Plasmatic Systems Inc. </td>
<td>Plasma Preen II-973</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Hot Plate</td>
<td>Equipment</td>
<td>Torre Pines Scientific</td>
<td>HP30A</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Stereoscope</td>
<td>Microscope</td>
<td>Nikon</td>
<td>TMZ1500</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>CCD camera</td>
<td>Equipment</td>
<td>Diagnostic Instruments</td>
<td>SPOT RT</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Solenoid valves</td>
<td>Equipment</td>
<td>Lee Company</td>
<td>LHDA0511111H</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Data acquisition board</td>
<td>Hardware</td>
<td>National Instruments</td>
<td>PCI 6025E, CB-50LP</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>LabView</td>
<td>Software</td>
<td>National Instruments</td>
<td>Version 8.0</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Tridecafluoro-1,1,2,2,-tetrahydrooctyl)-1-trichlorosilane</td>
<td>Reagent</td>
<td>United Chemical Technologies</td>
<td>T2492</td>
<td>Silanization must be done in a chemical fume hood.</td>
</tr>
<tr>
<td>PDMS prepolymer and crosslinker</td>
<td>Reagent</td>
<td>Dow-Corning</td>
<td>Sylgard 184</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Hexane</td>
<td>Reagent</td>
<td>EMD	</td>
<td>HX0295-6	</td>
<td>

</td>
</tr>
<tr>
<td>Color Dyes</td>
<td>Reagent</td>
<td>Spectrum Chemical Mfg. Corp.</td>
<td>FD&C 110, 135, 150</td>
<td>Blue #1, Yellow #5, Red #3. 
</td>
</tr>
<tr>
<td>3 ml disposable transfer pipets</td>
<td>Supplies</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>13-711-20</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Kimwipes</td>
<td>Supplies</td>
<td>Kimberly-Clark</td>
<td>34155</td>
<td>



</td>
</tr>
<tr>
<td>Weighing boats</td>
<td>Supplies</td>
<td>VWR </td>
<td>12577-027</td>
<td>




</td>
</tr>
<tr>
<td>Tongue depressor</td>
<td>Supplies	</td>
<td>Fisher Scientific	</td>
<td>11-700-555	</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>P100 dishes</td>
<td>Supplies</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>08-772E</td>
<td>		</td>
</tr>
<tr>
<td>Silicone tubing (1.14 mm inner diameter (I.D.))</td>
<td>Supplies	</td>
<td>Cole-Palmer Instrument Co.</td>
<td>07625-30</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Tygon tubing (O.D. 1/16 in; I.D. 1/32 in)</td>
<td>Supplies	</td>
<td>Cole-Palmer Instrument Co.	</td>
<td>06418-02</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Duco Cement</td>
<td>Supplies</td>
<td>Devcon</td>
<td>6245</td>
<td>



</td>
</tr>
<tr>
<td>Razor blade</td>
<td>Tools</td>
<td>VWR</td>
<td>55411-050</td>
<td>



</td>
</tr>
<tr>
<td>Needles</td>
<td>Tools</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>0053482 (25 Gauge)</td>
<td>




</td>
</tr>
<tr>
<td>#5 Forceps</td>
<td>Tools</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>11251-20</td>
<td>



</td>
</tr>
<tr>
<td>50 ml centrifuge tube</td>
<td>Supplies</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>05-526B</td>
<td>




</td>
</tr>
<tr>
<td>Seal wrap film</td>
<td>Supplies	</td>
<td>AEP Industries Inc.	</td>
<td>0153877</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>1.5 ml microcentrifuge tubes</td>
<td>Supplies</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>05-406-16</td>
<td>




</td>
</tr>
<tr>
<td>15 ml centrifuge tubes	</td>
<td>Supplies	</td>
<td>BD Falcon	</td>
<td>352097</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Purple nitrile power-free gloves</td>
<td>Supplies 	</td>
<td>VWR 	</td>
<td>40101-348</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>1.2 mm Harris biopsy punch	</td>
<td>Tools</td>
<td>Ted Pella, Inc.</td>
<td>15074	</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>
	

microfluidic chips controlled with elastomeric microvalve arrays

<p class="jove_content"> Geminiaturiseerde microfluïdische systemen bieden eenvoudige en doeltreffende oplossingen voor low-cost point-of-care diagnostiek en high-throughput biomedische testen. Robuuste flow control en nauwkeurige vloeibare volumes zijn twee kritische vereisten voor deze toepassingen. We hebben ontwikkeld microfluïdische chips met elastomeer polydimethylsiloxaan (PDMS) microklep arrays dat: 1) hoeft geen extra energiebron in de vloeibare pad te sluiten, vandaar de geladen apparaat is zeer draagbaar, en 2) zorgen voor microfabricating diep (tot 1 mm) kanalen met verticale zijwanden en resulteert in zeer nauwkeurige functies. </p><p class="jove_content"> De PDMS microkleppen-gebaseerde apparaten bestaan ​​uit drie lagen: een vloeibare laag met vloeibare paden en microchambers van verschillende afmetingen, een controle laag met de microkanalen nodig zijn om de vloeibare pad bedienen met microkleppen, en een midden dun PDMS membraan dat is gebonden aan de controle- laag. Vloeibare laag en controle lagen zijn gemaakt door replica gieten van PDMS van de SU-8 fotolak meesters, en de dunne PDMS membraan is gemaakt door het draaien van PDMS op bepaalde hoogten. De controle laag is gebonden aan de dunne PDMS membraan na zuurstof activering van beide, en vervolgens samengevoegd met vloeibare laag. De microkleppen zijn gesloten in rust en kan geopend worden door het toepassen van negatieve druk (bijv. huis vacuüm). Microklep sluiting en opening zijn geautomatiseerd via elektromagnetische kleppen gecontroleerd door de computer software. </p><p class="jove_content"> Hier tonen we twee microklep-based microfluïdische chips voor twee verschillende toepassingen. De eerste chip zorgt voor het opslaan en mengen van precieze sub-nanoliter volumes van waterige oplossingen met uiteenlopende mengverhoudingen. De tweede chip zorgt voor computer-gestuurde perfusie van microfluïdische celculturen. </p><p class="jove_content"> De apparaten zijn gemakkelijk te fabriceren en eenvoudig te controleren. Als gevolg van de biocompatibiliteit van PDMS, zouden deze microchips hebben brede toepassingsmogelijkheden in geminiaturiseerde diagnostische assays evenals elementaire celbiologie studies. </p>

Watch this Scientific Journal Video about Microfluidic Chips Controlled with Elastomeric Microvalve Arrays at JoVE.com

Microfluidic Chips Controlled with Elastomeric Microvalve Arrays

<p class="jove_content">Tonen we protocollen voor de productie en het automatiseren van elastomeer polydimethylsiloxaan (PDMS) op basis van microklep arrays dat er geen extra energie nodig te sluiten en zijn voorzien van photolithographically gedefinieerd precieze volumes. Een parallel subnanoliter-volume mixer en een geïntegreerd microfluïdische perfusie-systeem worden gepresenteerd.</p>

Microfluïdische Chips Gecontroleerde met elastomeer microklep Arrays

Miniaturized microfluidic systems provide simple and effective solutions for low-cost point-of-care diagnostics and high-throughput biomedical assays.  ...

Research

JoVE Journal

Biology

A Microfluidic Device with Groove Patterns for Studying Cellular Behavior

Een microfluïdische apparaat met Groove patronen voor het bestuderen van Cellular Gedrag

We describe a microfluidic device with microgrooved patterns for studying cellular behavior.  This microfluidic platform consists of a top fluidic channel ...

A Gradient-generating Microfluidic Device for Cell Biology

Een Gradient-genererende Microfluïdische Device for Cell Biology

 The fabrication and operation of a gradient-generating microfluidic device for studying cellular behavior is described.  A microfluidic platform is an ...

Cell Capture Using a Microfluidic Device

Cel Capture Met behulp van een apparaat Microfluïdische

Fabrication of the Thermoplastic Microfluidic Channels

Fabricage van de Thermoplastic Microfluïdische Kanalen

In our lab, we have successfully isolated nucleic acids directly from microliter and submicroliter volumes of human blood, urine and stool using ...

Microfluidic Applications for Disposable Diagnostics

Microfluïdische Aanvragen voor eenmalig gebruik Diagnostics

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

How to Culture, Record and Stimulate Neuronal Networks on Micro-electrode Arrays (MEAs)

How to Culture, Record and Stimulate Neuronal Networks on Micro-electrode Arrays MEAs

Hoe te Cultuur, Record en het stimuleren van neuronale netwerken op de Micro-elektrode arrays (MEA&#39;s)

For the last century, many neuroscientists around the world have dedicated their lives to understanding how neuronal networks work and why they stop ...

Mapping Bacterial Functional Networks and Pathways in <em>Escherichia Coli</em> using Synthetic Genetic Arrays

Mapping Bacterial Functional Networks and Pathways in Escherichia Coli using Synthetic Genetic Arrays

Het in kaart brengen Bacteriële Functionele Netwerken en Wegen in<em&gt; Escherichia Coli</em&gt; Gebruik van synthetische Genetische Arrays

Phenotypes  are determined by a complex series of physical (e.g. protein-protein) and  functional (e.g. gene-gene or genetic) interactions (GI)1. While ...

Design and Use of Multiplexed Chemostat Arrays

Ontwerp en gebruik van multiplexverzending chemostaat Arrays

Chemostats are continuous culture systems in which cells are grown in a tightly controlled, chemically constant environment where culture density is ...

Assembly of Nucleosomal Arrays from Recombinant Core Histones and Nucleosome Positioning DNA

Assemblage van Nucleosomale Arrays van Recombinant kernhistonen en Nucleosome Positioning DNA

Core histone octamers that are repetitively spaced along a DNA molecule  are called nucleosomal arrays. Nucleosomal arrays are obtained in one of two  ...

A Rapid Protocol for Integrating Extrachromosomal Arrays With High Transmission Rate into the <em>C. elegans</em> Genome

A Rapid Protocol for Integrating Extrachromosomal Arrays With High Transmission Rate into the C. elegans Genome

Een snelle protocol voor de integratie Extrachromosomaal Arrays Met High Transmission Rate in de<em&gt; C. elegans</em&gt; Genome

Microinjecting DNA into the cytoplasm of the syncytial gonad of Caenorhabditis elegans is the main technique used to establish transgenic lines that ...