Name: fluorescence detection methods for microfluidic droplet platforms
Uploaded: 2011-12-10T14:00:00
Duration: 14 min 16 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fluorescence detection methods for microfluidic droplet platforms at JoVE.com

فإن الكتاب أن نعترف بدعم من مجالس البحوث والمنح التالية : EPSRC ، HFSP ، القومي للبحوث مؤسسة كوريا (رقم المنحة R11 - 2009 - 044 - 1002 - 0K20904000004 - 09A050000410).

<ol>
	<li>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=The+origins+and+the+future+of+microfluidics.">The origins and the future of microfluidics.</a> Nature. 442, 368-368 (2006).</li><li>Zheng, B., Angew, I. s. m. a. g. i. l. o. v., F, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Microfluidic+Approach+for+Screening+Submicroliter+Volumes+against+Multiple+Reagents+by+Using+Preformed+Arrays+of+Nanoliter+Plugs+in+a+Three-Phase+Liquid/Liquid/Gas+Flow.">A Microfluidic Approach for Screening Submicroliter Volumes against Multiple Reagents by Using Preformed Arrays of Nanoliter Plugs in a Three-Phase Liquid/Liquid/Gas Flow.</a> Chem. Int. Ed. 44, 2520-2520 (2005).</li><li>Huebner, A., Sharma, S., Srisa-Art, M., Hollfelder, F., Edel, J. B., Demello, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microdroplets:+A+sea+of+applications.">Microdroplets: A sea of applications.</a> Lab on a Chip. 8, 1244-1244 (2008).</li><li>deMello, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+and+detection+of+chemical+reactions+in+microfluidic+systems.">Control and detection of chemical reactions in microfluidic systems.</a> Nature. 442, 394-394 (2006).</li><li>Thorsen, T., Roberts, R. W., Arnold, F. H., 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=Dynamic+pattern+formation+in+a+vesicle-generating+microfluidic+device.">Dynamic pattern formation in a vesicle-generating microfluidic device.</a> Phys. Rev. Lett. 86, 4163-4163 (2001).</li><li>Anna, S. L., Bontoux, N., Stone, 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=Formation+of+dispersions+using+"flow+focusing"+in+microchannels.">Formation of dispersions using "flow focusing" in microchannels.</a> Appl. Phys. Lett. 82, 364-364 (2003).</li><li>Casadevall i Solvas, X., Srisa-Art, M., deMello, A. J., Edel, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+of+Fluidic+Mixing+in+Microdroplets+with+1+&#x03BC;s+Time+Resolution+Using+Fluorescence+Lifetime+Imaging.">Mapping of Fluidic Mixing in Microdroplets with 1 &#x03BC;s Time Resolution Using Fluorescence Lifetime Imaging.</a> Anal. Chem. 82, 3950-3950 (2010).</li><li>Robinson, T. A., Schaerli, Y., Wootton, R., Hollfelder, F., Dunsby, C., Baldwin, G., Neil, M., French, P., deMello, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removal+of+background+signals+from+fluorescence+thermometry+measurements+in+PDMS+microchannels+using+fluorescence+lifetime+imaging.">Removal of background signals from fluorescence thermometry measurements in PDMS microchannels using fluorescence lifetime imaging.</a> Lab. Chip. 9, 3437-3441 (2009).</li><li>Huebner, A., Srisa-Art, M., Holt, D., Abell, C., Hollfelder, F., deMello, A. J., Edel, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+detection+of+protein+expression+in+single+cells+using+droplet+microfluidics.">Quantitative detection of protein expression in single cells using droplet microfluidics.</a> Chem. Commun. 1218, (2007).</li><li>Edel, J. B., Eid, J. S., Meller, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accurate+single+molecule+FRET+efficiency+determination+for+surface+immobilized+DNA+using+maximum+likelihood+calculated+lifetimes.">Accurate single molecule FRET efficiency determination for surface immobilized DNA using maximum likelihood calculated lifetimes.</a> J. Phys. Chem. B. 73, 2986-2990 (2007).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

وقد وصفت نحن تصنيع جهاز ميكروفلويديك ، والإعداد التجريبية والبروتوكولات المرتبطة بها لتشكيل microdroplet والتغليف كاشف وكشف بصري من قطرات معالجتها. والمثالان مختارة (الكشف عن خلايا واحدة في قطرات ورسم خرائط لعمليات الخلط داخل قطرات ينساب) تمثل التطبيقات الشائعة التي يجري التحقيق مع على microfluidics الحبرية. كما عرضت تجارب لتوضيح ، واستخدام منصات ميكروفلويديك الحبرية الحاضر خصائص جذابة معينة ، مثل إنتاجية عالية ، والحبس شبه الكمال ، واستنساخ عالية... وكمية كبيرة من المعلومات المنتجة وسرعة عالية في الذي يجري إنشاؤه على هذه المعلومات ، رغم ذلك ، تتطلب استخدام طرق الكشف السريع للقرار spatiotemporal عالية إذا كان هو الاستفادة الكاملة التي يمكن الحصول عليها من هذه المنصات المنمنمة. في هذه الحالة علينا أن نظهر أن هذا هومن الممكن استخدام تقنيات عالية الدقة الطيفية الفلورية. على وجه الخصوص ، تقنية الكشف عن فليم (والذي يجعل من استخدام ليزر نابض مع تكرار فترات قصيرة باعتبارها نانوثانية قليلة) يكشف عن القدرة على الحصول على معلومات سريعة جدا من قطرات المتدفقة بسرعة (من نحو 200 في الثانية الواحدة). في هذه الحالة كان القرار وقت الكشف عن الأحداث منخفضة مثل 1 ميكروثانية. من حيث الحدود في حجم القطيرات والتركيز ، فإن استخدام العدسات ذات الفتحة العددية الأكبر والليزر أكبر قوة تسمح بسهولة الكشف عن تركيزات نانومتر داخل قطرات صغيرة مثل 5 ميكرون (يتم فرض قيود على حجم قطرات من قرارات الطباعة بصفائح معدة ضوئيا وعملية التصنيع من مرحلة submicron تحديد المواقع). قطرات ميكروفلويديك المرشحين المثالي للقيام بعمليات واسعة النطاق تشمل التجارب كميات صغيرة من المواد الكاشفة ، وصولا الى هدف واحد / الحدث. القيود الحالية لهذه التكنولوجيا تنطوي على صعوبة لتوليد الدكتورoplets من مجموعة كبيرة ومتنوعة (عشرات أو مئات) من مصادر مختلفة على نحو الإنتاجية العالية. بالإضافة إلى ذلك ، صعوبة في التعامل مع كل هدف واحد ولدت الحبرية يفرض قيودا شديدة على التطبيق العملي لهذه التقنيات. ولذلك ، فإن هذه القضايا هي في صلب الجهود البحثية الهامة التي تهدف إلى تطوير الحلول التكنولوجية اللازمة التي ستمكن منصات الحبرية ميكروفلويديك لتصبح وسيلة مرجعية معيارية للبحث والتحليل في التطبيقات الإنتاجية العالية.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم الكاشف </td><td> نوع </td><td> شركة </td><td> فهرس العدد </td></tr><tr><td> فلوريسئين 5 ثيوسيانات (FITC) </td><td> الكاشف </td><td> سيغما الدريخ </td><td> F3651 </td></tr><tr><td> Streptavidin اليكسا فلور - 488 </td><td> الكاشف </td><td> المسابر الجزيئية </td><td> S11223 </td></tr><tr><td> Perfluorodecalin </td><td> الكاشف </td><td> سيغما الدريخ </td><td> P9900 </td></tr><tr><td> 1H ، 1H ، 2H ، 2H - perfluorooctanol </td><td> الكاشف </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 370533 </td></tr><tr><td> Sylgard الاستومر سيليكون 184 طقم </td><td> الكاشف </td><td> رئيس وزراء المملكة المتحدة المحدودة Farnell </td><td> 1673921 </td></tr><tr><td> auramine - O </td><td> الكاشف </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 861030 </td></tr><tr><td> نابض 485 نانومتر ليزر ديود </td><td> معدات </td><td> PicoQuant </td><td> LDH - PC - 485 </td></tr><tr><td> بطاقة TCSPC </td><td> معدات </td><td> PicoQuant </td><td> TimeHarp 100 </td></tr><tr><td> مزدوج اللون المرآة </td><td> معدات </td><td> صفاء شركة تكنولوجيا </td><td> z488rdc ، </td></tr><tr><td> الهدف المجهر </td><td> معدات </td><td> اوليمبوس </td><td> UPLSAPO 60XW </td></tr><tr><td> انهيار جليدى الضوئي </td><td> معدات </td><td> عقر - 141 ، EG &amp; G ، بيركن ، إلمر). </td><td> عقر - 141 </td></tr><tr><td> DMEM </td><td> الكاشف </td><td> Invitrogen </td><td> ABCD1234 </td></tr><tr><td> SYTO9 </td><td> الكاشف </td><td> Invitrogen </td><td> S34854 </td></tr><tr><td> Propidium التأيد </td><td> الكاشف </td><td> Invitrogen </td><td> P3566 </td></tr><tr><td> كولاي أعلى 10 سلالة </td><td> الخلايا </td><td> Invitrogen </td><td> C4040 - 10 </td></tr></tbody></table>

fluorescence detection methods for microfluidic droplet platforms

تطوير منصات ميكروفلويديك لأداء والكيمياء والبيولوجيا في جزء كبير منه كان مدفوعا بمجموعة من الفوائد المحتملة التي تصاحب التصغير النظام. المزايا تشمل القدرة على العملية بكفاءة نانو لfemoto لتر حجم العينة ، والتكامل السهل لمكونات وظيفية ، وهي نزعة ذاتية نحو واسع النطاق المتنوعة ، التي مرت التحليلية المعززة ، وتحسين مراقبة آثار مفيدة مخفضة. 1 في السنوات الأخيرة الكثير من الاهتمام تركز على تطوير النظم (أو تدفق مجزأة) قطيرة المستندة ميكروفلويديك وإمكاناتهم ومنصات عالية الإنتاجية في التجريب. 2-4 هنا مصنوعة المياه في النفط المستحلبات لتشكيل تلقائيا في قنوات ميكروفلويديك نتيجة لعدم الاستقرار الشعري بين المرحلتين إمتزاج. الأهم ، يمكن إنشاء microdroplets كميات محددة بدقة والتراكيب بتردداتمن عدة كيلو هرتز. وعلاوة على ذلك ، عن طريق التغليف الكواشف المصالح داخل المقصورات المعزولة مفصولة مرحلة إمتزاج مستمرة ، سواء عبر عينة نقاش والتشتت (نشر ومقرها تايلور) يمكن القضاء عليها ، الأمر الذي يؤدي إلى الحد الأدنى من التلوث المتبادل والقدرة على العمليات التحليلية الوقت بدقة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، لأنه ليس هناك أي اتصال بين محتويات قطرات وجدران القناة (وهي المرحلة التي ترطب مستمر) يمنع امتصاص الخسائر والكواشف على جدران القناة. مرة واحدة وقد تم إنشاؤها قطرات من هذا النوع ومعالجتها ، فمن الضروري لاستخراج المعلومات المطلوبة التحليلية. في هذا الصدد على طريقة الكشف عن الاختيار يجب أن يكون سريعا ، وتوفير ذات حساسية عالية ومنخفضة من حدود الكشف ، وتكون قابلة للتطبيق لمجموعة من الأنواع الجزيئية ، وتكون غير المدمرة وتكون قادرة على أن تكون متكاملة مع أجهزة ميكروفلويديك بطريقة سهلة. لمعالجة هذه الحاجة كما طورناuite من الأدوات التجريبية والبروتوكولات التي تمكن من استخراج كميات كبيرة من المعلومات photophysical من بيئات صغيرة الحجم وقابلة للتطبيق لتحليل مجموعة واسعة من المعلمات ، والفيزيائية والكيميائية والبيولوجية. هنا يتم تقديم مثالين من هذه الأساليب وتطبيقها على الكشف عن خلايا واحدة ورسم خرائط لعمليات الخلط داخل قطرات بيكو لتر الحجم. نحن تقرير كامل العملية التجريبية بما في ذلك تصنيع رقائق ميكروفلويديك والبصرية والإعداد لعملية توليد الحبرية والكشف.

Watch this Scientific Journal Video about Fluorescence detection methods for microfluidic droplet platforms at JoVE.com

Fluorescence detection methods for microfluidic droplet platforms

قطيرة المنصات المرتكزة ميكروفلويديك من المرشحين واعدة للتجارب إنتاجية عالية نظرا لأنها قادرة على توليد بيكو لتر ، ذاتية مجزأة السفن بأسعار غير مكلفة كيلوهرتز. من خلال التكامل مع الأساليب مضان سريع وحساسة وعالية الدقة الطيفية ، يمكن أن كميات كبيرة من المعلومات التي يتم انشاؤها داخل هذه النظم استخراج بكفاءة ، وتسخيرها والاستفادة منها.

طرق الكشف عن منصات مضان الحبرية ميكروفلويديك

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Microfabricated Platforms for Mechanically Dynamic Cell Culture

Microfabricated المنصات الحيوي للثقافة الخلية ميكانيكيا

The ability to systematically probe in vitro cellular response to combinations of mechanobiological stimuli for tissue engineering, drug discovery or ...

High Throughput Microfluidic Rapid and Low Cost Prototyping Packaging Methods

عالية الإنتاجية ميكروفلويديك السريع وانخفاض تكلفة النماذج طرق التعبئة والتغليف

In this work, 3 different packaging and assembly techniques are presented. They can be classified into two categories: one-time use and reusable packaging ...

3D Orbital Tracking in a Modified Two-photon Microscope: An Application to the Tracking of Intracellular Vesicles

3D تتبع المداري في التعديل المجهر ثنائي الفوتون: دراسة تطبيقية على تتبع من بين الخلايا الحويصلات

The objective of this video protocol is to discuss how to perform and analyze a three-dimensional fluorescent orbital particle tracking experiment using a ...

From Fast Fluorescence Imaging to Molecular Diffusion Law on Live Cell Membranes in a Commercial Microscope

من السريع إلى التصوير الإسفار الجزيئية قانون إنتشار على أغشية الخلايا الحية في المجهر التجاري

It has become increasingly evident that the spatial distribution and the motion of membrane components like lipids and proteins are key factors in the ...

Fluorescence Recovery after Merging a Droplet to Measure the Two-dimensional Diffusion of a Phospholipid Monolayer

مضان الانتعاش بعد دمج قطرات لقياس انتشار ثنائي الأبعاد من الفوسفوليبيدية واحد رقائق

We introduce a new method to measure the lateral diffusivity of a surfactant monolayer at the fluid-fluid interface, called fluorescence recovery after ...

Multicolor Fluorescence Detection for Droplet Microfluidics Using Optical Fibers

متعدد الألوان كشف الإسفار عن القطرة على microfluidics عن طريق الألياف البصرية

Fluorescence assays are the most common readouts used in droplet microfluidics due to their bright signals and fast time response. Applications such as ...

Fully Automated Centrifugal Microfluidic Device for Ultrasensitive Protein Detection from Whole Blood

تماما الجهاز الآلي الطرد المركزي ميكروفلويديك للكشف عن البروتين فائق الحساسية من الدم الكامل

Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is a promising method to detect small amount of proteins in biological samples. The devices providing a platform ...

Multi-step Variable Height Photolithography for Valved Multilayer Microfluidic Devices

متعدد خطوة الطباعة التصويرية متغير الطول لمحكم بصمام متعدد الأجهزة ميكروفلويديك

Microfluidic systems have enabled powerful new approaches to high-throughput biochemical and biological analysis. However, there remains a barrier to ...

Microfluidic Platform with Multiplexed Electronic Detection for Spatial Tracking of Particles

منصة ميكروفلويديك مع تعدد كشف الالكترونية لتتبع المكانية من الجسيمات

Microfluidic processing of biological samples typically involves differential manipulations of suspended particles under various force fields in order to ...

Comparable Decellularization of Fetal and Adult Cardiac Tissue Explants as 3D-like Platforms for In Vitro Studies

ديسيلولاريزيشن مماثلة لانسجة القلب الجنين والكبار Explants كمثل 3D منهاجي في المختبر الدراسات

Current knowledge of extracellular matrix (ECM)-cell communication translates to large two-dimensional (2D) in vitro culture studies where ECM components ...