Name: aqueous droplets used as enzymatic microreactors and their electromagnetic actuation
Uploaded: 2017-08-28T13:00:00
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Los autores desean reconocer el DFG para la ayuda.

1. Hydrophobization de nanopartículas magnéticas <ol><li>para la síntesis de las partículas magnéticas hidrofóbicas, Añadir 0,85 g FECLAS 3 hexahidrato (3.14 mmol) y 0,30 g FECLAS 2 tetrahidrato (1.51 mmol) a 200 mL solución de agua y etanol (v/v de 4:1).</li>
	<li>a esta mezcla, agregar 0,20 mL 1H, 1H, 2 H, 2H-Perfluorooctyltriethoxysilane (PFOTES) (5.23 mmol) con agitación vigorosa por un agitador magnético (500 rpm). Llevar a cabo la síntesis en una atmósfera de gas inerte (N ...

<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>

Para el uso exitoso de las tecnologías de microfluidos, es importante mover el volumen de reacción correspondientes a los requisitos de análisis y la síntesis biotecnológica. La plataforma de actuación presentada aquí permite mover microfluídicos gotitas por la fuerza magnética. El movimiento puede realizarse libremente en dos dimensiones en una superficie plana de una plataforma de reacción utilizando la gota líquida con una cáscara superhidrófobos magnética. Así se introduce un sistema alternativo a cana...

Aplicaciones técnicas con micro reacciones se llevan a cabo predominante en fichas predefinidas microchannel. Estos sistemas son ampliamente establecidos y ampliamente descritos en la literatura (entre otras cosas 1,2,3). En 2011, el volumen de negocios de tecnologías de microfluidos en todo el mundo totalizaron 6,2 billones euro 4. En contraste, el uso de compartimientos del reactor micro libremente movible fue previamente sólo revisado y publicado hasta cierto punto. El método más común para el movimiento acuosas gotitas micro es electrowetting 5. Otros métodos para el movimiento de las gotas sobre las superficies se basan en campos eléctricos 6, fuerza magnética 7 o 8de actuación acústica. Debido a su superficie desfavorable relación, estos sistemas microreactor basada en gotas están expuestos a efectos de fuerte evaporación. Así, el movimiento de la gota generalmente se establece como un sistema de dos fases líquido, donde la fase superior tiene un elevado punto de ebullición contra evaporación de la fase acuosa. Sin embargo, este enfoque implica un alto riesgo de contaminación de la gota de la reacción por la incontrolada difusión. Esto es un obstáculo importante para la creación técnica de los sistemas mencionados.
Trabajo reciente se refiere a las transiciones de fase de líquido-sólido no adherente. Un enfoque muy eficaz es el uso de superficies superhidrófobos, que permite la formación de gotas acuosas esféricas. Una extensión de este concepto de reacción es el uso de compartimientos de la micro reacción con una superhidrófobos superficie o cáscara, que por ejemplo puede consistir en partículas de politetrafluoroetileno (PTFE) 9. Sus ángulos de contacto en las superficies suelen estar en el rango de 160° (dependiendo de la rugosidad de la superficie). Los compartimientos esféricos así ofrecen mínima resistencia al movimiento en una superficie y al mismo tiempo proporcionan una protección contra la evaporación del agua.
Gotas acuosas recubiertas con partículas PTFE tamaño micro pueden mantener su forma esférica hasta alrededor de 2 mm de diámetro. En volúmenes más altos, la cáscara hidrofóbica generalmente no está completamente cerrada ya 10. La influencia de otros materiales de la cáscara y la expansión del campo de aplicación del líquido mármol en solventes no polares se implementó por Gao y McCarthy usando líquidos iónicos 12. Para la formación de conchas basada en partículas hidrofóbicas, diámetros de partículas en tamaños de 10 nm-30 μm hasta ahora han sido descritas 11,14,16. Nuevos estudios demostraron que nanopartículas hidrofóbicas como material de la cáscara son de uso incluso mejor que el de micropartículas 13. Primeros estudios de estabilidad confirmaron un aumento en la estabilidad cuando se reduce el tamaño de partícula de ca. 600 nm a aprox. 100 nm. Esto resulta probablemente de la distribución de partículas más densa alrededor de la esfera acuosa 15.
La protección de los compartimientos de la reacción acuosa por una cáscara hidrofóbica y su designación como mármoles de líquido primero fue descrita en 2001 por Aussillous et al. y Mahadevan et al. 17 , 18. desde entonces, se han descrito algunas aplicaciones de estos compartimientos de reacción definidas. Por ejemplo, un sensor de gases basado en mármoles líquido 19 y un método de detección de contaminación del agua sobre una base cualitativa ópticamente han sido desarrollados 20. Los autores distinguen las ventajas de alta reacción y el bajo consumo de productos químicos de sus sistemas de reacción micro. Publicaciones más recientes tratan de la producción de mármoles líquido sensible al pH 16 o la representación de 'Partículas Janus' con dos diversas capas de diferente funcionalidad. Por ejemplo, Bormashenko et al. podría sintetizar un microreactor con cáscaras de teflón y semiconductor negro 21. Además se demostró que los microreactores pueden eficiente y conveniente sintetizar polyperoxides absorbiendo oxígeno externo como comonoméricas a través de la interfaz de gas-líquido permeable 24. En otro enfoque, la cáscara de la partícula-basados en sílice líquidos mármoles proporcionan las superficies de sustrato reactivo para regular el clásico espejo de plata reacción 26. Problemas actuales de investigación y desarrollo en el campo de gotitas hidrofílico-core-hidrofóbico-shell son el ajuste de tamaño de partícula, la producción reproducible de gotitas monodispersa, la mojabilidad de las superficies y el efecto de segundo shell hidrofílico en la micro reacción compartimentos 22, así como un mejor control de las trayectorias de la gota, por ejemplo, para el desarrollo de sistemas continuos de microPCR 4.
Una actuación magnética de los microreactores ofrece la ventaja de las gamas de movimiento relativamente alta y una buena selectividad de la fuerza cuando se trabaja en sistemas bioquímicos. Al utilizar partículas de magnetita hidrofóbico, que cumplen la función de la transmisión de la fuerza magnética a la circulación de los microreactores, así como la función de una cubierta hidrófoba. El movimiento magnético de gotas con partículas magnéticas dentro de una gota fue postulado por primera vez en 2006 por Lehmann et al. 23 y Shikida et al. 25, que utilizar manualmente mover imanes permanentes como actuadores para la movilización de una sola gota. Otro enfoque para mover una pequeña cantidad de líquido fue realizado por Zhao et al., quienes utilizan las partículas hidrofóbicas de4 de3O de Fe como cáscara magnética. La cáscara del mármol líquido magnético fue abierta en la parte superior de la gota por un vertical campo magnético inverso 27. Basado en este concepto, Xue et al fueron capaces de desarrollar las partículas que forman un microreactor con una tensión de superficie de Dina 20,1 cm−1 28. Lin et al. fabricados novedosas basados en celulosa micro/nano jerárquicas esferas con superparamagnetism y superhydrophobicity que proporcionan estabilidad de Dios para transporte y manipulación de gotas de líquido magnético 31. Esto hasta ahora sólo fue liberado como una prueba del principio de estudio y no utilizar para cualquier aplicación. El control eléctrico y magnético de los mármoles de líquido actualmente es perseguido en los primeros acercamientos. Zhao et al. en 2010 15 y Zhang et al 2012 29 fueron capaces de desarrollar una manipulación de gota por el movimiento manual (manual) de un imán permanente debajo de las gotitas de core-shell. Bormashenko et al. 11 lograr la aceleración de un mármol ferromagnético líquido a una velocidad de 25 cm s-1 acercando un imán de neodimio. El mencionado principio los estudios se llevaron a cabo exclusivamente por el movimiento manual de un pequeño imán permanente. Como un paso siguiente del desarrollo, Zhao et al pudieron recientemente estimar la densidad del flujo magnético necesaria para el movimiento de mármol líquido magnético variando la distancia de un imán permanente 30. Para un control de reacción comparable a la de los comunes sistemas lab-on-a-chip, parece inevitable que proporcionan los medios de control automatizado de la discreta v líquidaolumes. Para satisfacer esta necesidad, hemos desarrollado un nuevo sistema de control basado en gradientes de campo variable para fijar, mover y abrir los microreactores magnético.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="903">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">3D-printer</td>
			<td style="width:163px;">FelixPrinters</td>
			<td style="width:211px;">Pro1</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine (Amplex Red)</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>A12222</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ammonium hydroxide</td>
			<td style="width:163px;">TU-KL</td>
			<td>1072</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CAD software</td>
			<td style="width:163px;">Siemens</td>
			<td style="width:211px;">Soled edge</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Contact angle measuring device</td>
			<td style="width:163px;">Dataphysics</td>
			<td style="width:211px;">OCA 20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Cylinder magnet</td>
			<td style="width:163px;">Webcraft GmbH</td>
			<td style="width:211px;">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 height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dipotassium phosphate</td>
			<td>Bernd Kraft</td>
			<td>7758-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Drying oven</td>
			<td>Binder</td>
			<td>FD 115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>68-17-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">FeCl2 tetrahydrate</td>
			<td style="width:163px;">TU-KL</td>
			<td>1625</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">FeCl3 hexahydrate</td>
			<td style="width:163px;">TU-KL</td>
			<td>1622</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fluorescence probe</td>
			<td style="width:163px;">PerkinElmer</td>
			<td style="width:211px;">LS 55</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Horseradish peroxidase</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>9003-99-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hydrogen peroxide</td>
			<td>Th.Geyer GmbH &#38; Co</td>
			<td>7722-84-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Monopotassium phosphate</td>
			<td>Bernd Kraft</td>
			<td>7778-77-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Peltier element</td>
			<td style="width:163px;">Conrad&#160;</td>
			<td style="width:211px;">193569</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Perfluoroctyltriethoxysilane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>51851-37-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Scanning Electron Microscope</td>
			<td style="width:163px;">FEI</td>
			<td style="width:211px;">Helios NanoLab 650 DualBeam</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Separation bar magnet</td>
			<td style="width:163px;">Webcraft GmbH</td>
			<td style="width:211px;">Q-40-20-10-N,&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Winding machine</td>
			<td style="width:163px;">IWT GmbH</td>
			<td style="width:211px;">FW122</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
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aqueous droplets used as enzymatic microreactors and their electromagnetic actuation

Para la implementación exitosa de sistemas de reacción de microfluidos, como PCR y electroforesis, el movimiento de pequeños volúmenes de líquidos es esencial. En el laboratorio-en-un-chip-plataformas convencionales, solventes y las muestras pasan a través de canales definidos microfluídicos con instalaciones de control de flujo compleja. La plataforma de actuación gotita presentada aquí es una alternativa prometedora. Con él, es posible mover una gota líquida (microreactores) sobre una superficie plana de una plataforma de reacción (laboratorio en gota). La actuación de microreactores en la superficie de la plataforma se basa en el uso de fuerzas magnéticas que actúan en el exterior de las gotas de líquido que está hecho de una fina capa de partículas de magnetita superhidrófobos. La superficie de la plataforma es necesaria para evitar cualquier contacto entre la base líquida y la superficie para permitir un movimiento suave de los microreactores. En la plataforma, microreactores de uno o más volúmenes de 10 μl pueden ser colocados y movidos al mismo tiempo. La plataforma sí mismo consiste en una matriz de 3 x 3 de bobinas dobles eléctricas que acomodar corazones neodimio o hierro. Los gradientes de campo magnético son controlados automáticamente. Por la variación de los gradientes de campo magnético, magnético shell hidrofóbico los microreactores puede manipularse automáticamente para mover el microreactor o abrir el shell reversible. Reacciones de los sustratos y las enzimas correspondientes se pueden iniciar por fusión de los microreactores o traerlos en contacto con la superficie catalizadores inmovilizados.

Las partículas de cáscara tienen un diámetro de alrededor de 640 nm. Las nanopartículas magnetizables dentro de esta las partículas de cáscara de fluorosilane tienen diámetros en un rango entre 22 nm y 37 nm. Un microreactor de 5 μl con agua como un núcleo líquido tenía un ángulo de contacto de alrededor de 160°.
La fuerza necesaria para mover un microreactor de 10 μl, como se describe anteriormente es 1.34 ± 0.08...

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Aqueous Droplets Used as Enzymatic Microreactors and Their Electromagnetic Actuation

Sistemas de laboratorio en gota reacción permiten la aplicación versátil de reacciones complejas en una escala de microfluidos. Una plataforma de actuación automatizada que consiste en una matriz de 3 x 3 de bobinas electromagnéticas fue desarrollada y utilizado con éxito para combinar dos 10 μl microreactores y así iniciar una reacción enzimática en los mármoles líquidos resultantes.

Gotas acuosas utilizan como enzimática microreactores y su accionamiento electromagnético

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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