Name: fabrication of three-dimensional paper-based microfluidic devices for immunoassays
Uploaded: 2017-03-09T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Three-dimensional Paper-based Microfluidic Devices for Immunoassays at JoVE.com

This work was supported by Tufts University and by a generous gift from Dr. James Kanagy. This material is based upon work supported by the National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program under Grant No. (DGE-1325256) that was awarded to S.C.F. D.J.W. was supported by a U.S. Department of Education GAANN fellowship. We thank Dr. Jeremy Schonhorn (JanaCare), Dr. Jason Rolland (Carbon3D), and Rachel Deraney (Brown University) for helping develop the design of the three-dimensional paper-based microfluidic device and immunoassay.

1. Utarbeidelse av papirbaserte mikrofluidEnhets Layers <ol><li> Forbered mønstre for lag med papir, nylon, og lim ved hjelp av en grafisk design program. 6. Hvert lag kan ha et annet mønster. MERK: Mønsteret kan omfatte innrettingshull som ikke er nødvendig for et funksjonelt papirbasert immunoassay, men hjelpe til med den reproduserbare fremstilling av tredimensjonale enheter. Plassering av disse hullene vil variere hvis enhetene er satt sammen individuelt, i strimler, eller som he...

<ol>
	<li>Martinez, A. W., Phillips, S. T., Wiley, B. J., Gupta, M., 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=FLASH:+A+rapid+method+for+prototyping+paper-based+microfluidic+devices.">FLASH: A rapid method for prototyping paper-based microfluidic devices.</a> Lab Chip. 8 (12), 2146-2150 (2008).</li><li>Carrilho, E., Martinez, A. W., 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=Understanding+wax+printing:+a+simple+micropatterning+process+for+paper-based+microfluidic+devices.">Understanding wax printing: a simple micropatterning process for paper-based microfluidic devices.</a> Anal. Chem. 81 (16), 7091-7095 (2009).</li><li>Martinez, A. W., Phillips, S. T., Butte, M. J., 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=Patterned+paper+as+a+platform+for+inexpensive,+low-volume,+portable+bioassays.">Patterned paper as a platform for inexpensive, low-volume, portable bioassays.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 46 (8), 1318-1320 (2007).</li><li>Martinez, A. W., Phillips, S. T., 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=Diagnostics+for+the+developing+world:+microfluidic+paper-based+analytical+devices.">Diagnostics for the developing world: microfluidic paper-based analytical devices.</a> Anal. Chem. 82 (1), 2-10 (2010).</li><li>Cate, D. M., Adkins, J. A., Mettakoonpitak, J., Henry, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+developments+in+paper-based+microfluidic+devices.">Recent developments in paper-based microfluidic devices.</a> Anal. Chem. 87 (1), 19-41 (2015).</li><li>Li, X., Ballerini, D. R., 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=A+perspective+on+paper-based+microfluidics:+Current+status+and+future+trends.">A perspective on paper-based microfluidics: Current status and future trends.</a> Biomicrofluidics. 6, 011301 (2012).</li><li>Lisowski, P., Zarzycki, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+paper-based+analytical+devices+(&#181;PADs)+and+micro+total+analysis+systems+(&#181;TAS):+Development,+applications+and+future+trends.">Microfluidic paper-based analytical devices (&#181;PADs) and micro total analysis systems (&#181;TAS): Development, applications and future trends.</a> Chromatographia. 76, 1201-1214 (2013).</li><li>Pollock, N. R., 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=A+paper-based+multiplexed+transaminase+test+for+low-cost,+point-of-care+liver+function+testing.">A paper-based multiplexed transaminase test for low-cost, point-of-care liver function testing.</a> Sci. Transl. Med. 4 (152), 152ra129 (2012).</li><li>Mentele, M. M., Cunningham, J., Koehler, K., Volckens, J., Henry, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+paper-based+analytical+device+for+particulate+metals.">Microfluidic paper-based analytical device for particulate metals.</a> Anal. Chem. 84 (10), 4474-4480 (2012).</li><li>Weaver, A. A., 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=Paper+analytical+devices+for+fast+field+screening+of+beta+lactam+antibiotics+and+antituberculosis+pharmaceuticals.">Paper analytical devices for fast field screening of beta lactam antibiotics and antituberculosis pharmaceuticals.</a> Anal. Chem. 85 (13), 6453-6460 (2013).</li><li>Martinez, A. W., Phillips, S. T., Carrilho, E., Thomas, S. W., Sindi, H., 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=Simple+telemedicine+for+developing+regions:+camera+phones+and+paper-based+microfluidic+devices+for+real-time,+off-site+diagnosis.">Simple telemedicine for developing regions: camera phones and paper-based microfluidic devices for real-time, off-site diagnosis.</a> Anal. Chem. 80 (10), 3699-3707 (2008).</li><li>Martinez, A. W., Phillips, S. T., 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=Three-dimensional+microfluidic+devices+fabricated+in+layered+paper+and+tape.">Three-dimensional microfluidic devices fabricated in layered paper and tape.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105 (50), 19606-19611 (2008).</li><li>Vella, S. J., 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=Measuring+markers+of+liver+function+using+a+micro-patterned+paper+device+designed+for+blood+from+a+fingerprick.">Measuring markers of liver function using a micro-patterned paper device designed for blood from a fingerprick.</a> Anal Chem. 84 (6), 2883-2891 (2012).</li><li>Nie, Z., Deiss, F., Liu, X., Akbulut, O., 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=Integration+of+paper-based+microfluidic+devices+with+commercial+electrochemical+readers.">Integration of paper-based microfluidic devices with commercial electrochemical readers.</a> Lab Chip. 10 (22), 3163-3169 (2010).</li><li>Martinez, A. W., 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=Programmable+diagnostic+devices+made+from+paper+and+tape.">Programmable diagnostic devices made from paper and tape.</a> Lab Chip. 10 (19), 2499-2504 (2010).</li><li>Connelly, J. T., Rolland, J. P., 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=&#34;Paper+machine&#34;+for+molecular+diagnostics.">&#34;Paper machine&#34; for molecular diagnostics.</a> Anal. Chem. 87 (15), 7595-7601 (2015).</li><li>Schonhorn, J. E., Fernandes, S. C., Rajaratnam, A., Deraney, R. N., Rolland, J. P., Mace, C. 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+device+architecture+for+three-dimensional,+patterned+paper+immunoassays.">A device architecture for three-dimensional, patterned paper immunoassays.</a> Lab Chip. 14 (24), 4653-4658 (2014).</li><li>Fernandes, S. C., Logounov, G. S., Munro, J. B., Mace, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+three+indirect+immunoassay+formats+on+a+common+paper-based+microfluidic+device+architecture.">Comparison of three indirect immunoassay formats on a common paper-based microfluidic device architecture.</a> Anal. Methods. 8 (26), 5204-5211 (2016).</li><li>Deraney, R. N., Mace, C. R., Rolland, J. P., Multiplexed Schonhorn, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=patterned-paper+immunoassay+for+detection+of+malaria+and+dengue+fever.">patterned-paper immunoassay for detection of malaria and dengue fever.</a> Anal. Chem. 88 (12), 6161-6165 (2016).</li><li>Abramoff, M., Magalhaes, P. J., Ram, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+processing+with+ImageJ.">Image processing with ImageJ.</a> Biophotonics Int. 11 (7), 36-42 (2004).</li><li>Derda, R., 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=Multizone+paper+platform+for+3D+cell+cultures.">Multizone paper platform for 3D cell cultures.</a> PLoS ONE. 6 (5), e18940 (2011).</li><li>Mace, C. R., Deraney, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manufacturing+prototypes+for+paper-based+diagnostic+devices.">Manufacturing prototypes for paper-based diagnostic devices.</a> Microfluid. Nanofluidics. 16 (5), 801-809 (2014).</li><li>Liu, H., Crooks, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+paper+microfluidic+devices+assembled+using+the+principles+of+origami.">Three-dimensional paper microfluidic devices assembled using the principles of origami.</a> J. Am. Chem. Soc. 133 (44), 17564-17566 (2011).</li><li>Kalish, B., Tsutsui, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+Adhesive+patterning+to+construct+3D+paper+microfluidic+devices.">Using Adhesive patterning to construct 3D paper microfluidic devices.</a> J. Vis. Exp. (110), e53805 (2016).</li><li>Scida, K., Cunningham, J. C., Renault, C., Richards, I., Crooks, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple,+sensitive,+and+quantitative+electrochemical+detection+method+for+paper+analytical+devices.">Simple, sensitive, and quantitative electrochemical detection method for paper analytical devices.</a> Anal. Chem. 86 (13), 6501-6507 (2014).</li><li>Lewis, G. G., DiTucci, M. J., Baker, M. S., Phillips, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+throughput+method+for+prototyping+three-dimensional,+paper-based+microfluidic+devices.">High throughput method for prototyping three-dimensional, paper-based microfluidic devices.</a> Lab Chip. 12 (15), 2630-2633 (2012).</li><li>Kalish, B., Tsutsui, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterned+adhesive+enables+construction+of+nonplanar+three-dimensional+paper+microfluidic+circuits.">Patterned adhesive enables construction of nonplanar three-dimensional paper microfluidic circuits.</a> Lab Chip. 14 (22), 4354-4361 (2014).</li><li>Camplisson, C. K., Schilling, K. M., Pedrotti, W. L., Stone, H. A., Martinez, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-ply+channels+for+faster+wicking+in+paper-based+microfluidic+devices.">Two-ply channels for faster wicking in paper-based microfluidic devices.</a> Lab Chip. 15 (23), 4461-4466 (2015).</li></ol>

Identifisere en reproduserbar produksjon strategi er en viktig del av analysen utvikling. 22 Vi bruker en sekvensiell, lag-for-lag metode for å fremstille tredimensjonale papirbaserte microfluidic enheter. I motsetning til de fremgangsmåter som gjelder folding eller origami teknikker for å produsere flerlags enheter fra et enkelt ark av papir 23, og har 24 additiv produksjons en rekke fordeler: (i) flere materialer kan inkorporeres i e...

<html> Papir er allment tilgjengelig i en rekke formuleringer eller karakterer, kan funksjon å stille sine egenskaper, og kan transportere væsker autonomt ved kapillær handling eller fukttransporterende. Hvis papiret er mønstret med en hydrofob substans (f.eks fotoresist en eller voks 2), veke av fluider kan kontrolleres romlig innenfor et lag av papir. For eksempel kan en anvendt vandig prøve ledes inn i et antall forskjellige soner for å reagere med kjemiske og biokjemiske reagenser lagret i papiret. Disse papirbaserte microfluidic enheter har vist seg å være en nyttig plattform for utvikling av bærbare og billig analytiske analyser 3, 4, 5, 6, 7. Anvendelser av papirbaserte microfluidic enheter inkluderer point-of-care diagnostikkef &quot;&gt; 8, overvåking av miljøgifter 9, påvisning av falske legemidler 10, og delocalized helsetjenester (eller&quot; telemedisin &quot;) i begrenset ressurs innstillinger 11. Flere lag med mønstrede papir kan settes sammen til en integrert enhet hvor hydrofile soner fra nabolagene (dvs. over eller under) koble til å danne sammenhengende fluidic nettverk som innløp og utløp kan kobles eller venstre uavhengige. 12 Hvert lag kan omfatte et unikt mønster, som muliggjør den romlige separasjon av reagenser og multiple analyser som skal utføres på en enkelt enhet. Det resulterende tre-dimensjonale mikrofluid anordning er ikke bare i stand til fukttransporterende væske for å muliggjøre analytiske analyser (for eksempel leverfunksjonstester 13 og elektrokjemisk påvisning av små molekyler 14), men det kan også support en rekke avanserte funksjoner (for eksempel ventiler 15 og enkle maskiner 16) som er felles for tradisjonelle microfluidic tilnærminger. Viktigere, fordi papir veker væsker ved kapillær virkning, disse enhetene kan drives med minimal innsats fra brukeren. Siden reagenser kan lagres i løpet av den tredimensjonale arkitektur av et papirbasert enhet, kan komplekse protokoller bli redusert til en enkel tilsetning av vandig prøve til en enhet. Nylig introduserte vi et generelt tre-dimensjonal anordning arkitektur som kan brukes for utvikling av papirbaserte immunoanalyser ved å bruke voks-trykketeknikk for å lage mønstret lag. 17, 18. Disse studiene fokusert på hvordan aspekter relatert til utformingen av den enhets antall av stablede sjikt anvendes, sammensetningen av lagene, og mønsteret av de tre-dimensjonale mikrofluidnettverkskontrollert den generelle perprestasjons av immunoassay. Til syvende og sist, var vi i stand til å bruke disse design regler for å lette den raske utviklingen av en multiplekset immunoassay 19. I dette manuskriptet, en tidligere utviklet immunanalyse for humant choriongonadotropin (hCG; graviditetshormonet) blir 17 brukt som et eksempel for å illustrere de strategier som vi har utviklet for montering og produksjon av tredimensjonale papirbaserte immunologiske analyser. Følgelig har vi fokus på montering og drift av en enhet i stedet for utvikling av en analyse. I en sandwich-immunoanalyse, som er det format som brukes til bestemmelse av hCG, et fange-antistoff spesifikt for en underenhet av hormonet belegges på et fast substrat, som deretter blir sperret for å begrense den ikke-spesifikke adsorpsjon av en prøve eller en hvilken som helst etterfølgende reagens. Dette substrat er som oftest en polystyren-mikrobrønnplate (f.eks, for en enzym-bundet immunosorbent assay eller ELISA). Prøven blir derettertilsatt til en brønn og inkubert i en tidsperiode. Etter grundig vasking blir et antistoff som er spesifikt til den andre subenhet av hCG tilsatt og inkubert. Denne oppdagelse Antistoffet kan være konjugert til en kolloidal partikkel, enzym, eller fluorofor for å frembringe en målbar signal. Brønnen blir igjen vasket forut for tolkning av resultatene av en analyse (for eksempel ved anvendelse av en plateleser). Mens kommersielle kits stole på denne tidkrevende flertrinnsprosess, kan alle disse trinnene utføres raskt i papirbaserte microfluidic enheter med minimal intervensjon for brukeren. Den enhet som brukes for hCG immunanalyse består av seks aktive lag, som er, fra topp til bunn, som brukes for prøve tillegg konjugat lagring, inkubasjon, fangst, vask, og blot (figur 1). Prøven tilsetning laget er fremstilt av kvalitativt filterpapir. Den muliggjør innføring av en væskeprøve og beskytter reagensene i konjugatet Layer mot forurensning fra miljøet eller tilfeldig kontakt med brukeren. Konjugatet lag (kvalitativt filterpapir) holder fargeproduserende reagens (for eksempel kolloidalt gull-merket antistoff) for immunoanalysen. Inkubasjonen lag (kvalitativt filterpapir) gjør det mulig for prøven å reise seg sideveis i planet av papiret for å fremme binding av analytten med reagenser før de når det neste laget, fangst lag. Fangst lag (nylonmembran) inneholder ligander som er spesifikke for analytten adsorbert til materialet. Etter at analysen er fullført, blir dette lag åpenbart for å muliggjøre visualisering av den ferdige immunkompleks. Vaske lag (kvalitative filter papir) trekker overflødig væske inkludert gratis konjugerte reagenser unna ansiktet til fange laget opp i blot lag (tykk kromatografi papir). Den seks lag enhet holdes sammen av fem lag mønstret, tosidige selvklebende: fire lag med permanent lim opprettholde integriteten til ASSEMblødde anordning og et lag av klebemiddel fjernbar letter peeling av anordningen for å kontrollere resultatene av den immunologiske måling på fangst lag. For formålet med dette manuskriptet, bruker vi kun negative og positive kontrollprøver av hCG (0 mlU / ml og 81 mlU / ml, henholdsvis) for å tilveiebringe representative resultater av en papirbasert immunologisk analyse, som tillater en dedikert diskusjon av forholdet mellom fabrikasjon metoder og ytelsen til en enhet. I tillegg til å demonstrere hvordan å produsere enheter hell, merker vi flere fabrikasjonsfeil som kan føre til svikt i en enhet eller uforklarlige analyseresultatene. Protokollen og diskusjon beskrevet i dette manuskriptet vil gi forskere med verdifull innsikt i hvordan papirbaserte immunoassays er designet og fabrikkert. Mens vi fokusere vår demonstrasjon på immunanalyser, forventer vi at retningslinjene som presenteres her vil være bredt nyttig for produksjon av Tredimensjonasjonell papirbasert microfluidic enheter.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1059">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Illustrator CC</td>
			<td style="width:135px;">Adobe</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:304px;">to design patterns for layers of paper and adhesive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Xerox ColorQube 8580 printer</td>
			<td style="width:135px;">Amazon</td>
			<td style="width:175px;">B00R92C9DI</td>
			<td>to print wax patterns onto layers of paper and Nylon</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Isotemp General Purpose Heating and Drying Oven</td>
			<td style="width:135px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:175px;">15-103-0509</td>
			<td>to melt wax into paper</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Artograph LightTracer</td>
			<td style="width:135px;">Amazon</td>
			<td style="width:175px;">B000KNHRH6</td>
			<td>to assist with alignment of layers</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Apache AL13P laminator</td>
			<td style="width:135px;">Amazon</td>
			<td style="width:175px;">B00AXHSZU2</td>
			<td>to laminate layers together</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Graphtec CE6000 Cutting Plotter</td>
			<td style="width:135px;">Graphtec America</td>
			<td style="width:175px;">CE6000-40</td>
			<td>to pattern adhesive films</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Swingline paper cutter</td>
			<td style="width:135px;">Amazon</td>
			<td style="width:175px;">B0006VNY4C</td>
			<td>to cut paper or devices</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Epson Perfection V500 photo scanner</td>
			<td style="width:135px;">Amazon</td>
			<td style="width:175px;">B000VG4AY0</td>
			<td>to scan images of readout layer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">economy plier-action hole punch</td>
			<td style="width:135px;">McMaster-Carr</td>
			<td>3488A9</td>
			<td>to remove alignment holes&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Whatman chromatogrpahy paper, Grade 4</td>
			<td style="width:135px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>WHA1004917</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Fisherbrand chromatography paper (thick)&#160;</td>
			<td style="width:135px;">Fisher Scientific</td>
			<td>05-714-4</td>
			<td>to function as blot layer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Immunodyne ABC (0.45 &#181;m pore size )</td>
			<td style="width:135px;">Pall Corporation</td>
			<td>NBCHI3R</td>
			<td>to function as material for capture layer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">removable/permanent adhesive-double faced liner</td>
			<td style="width:135px;">FLEXcon</td>
			<td style="width:175px;">DF021621</td>
			<td>to facilitate peeling</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">permanent adhesive-double faced liner</td>
			<td style="width:135px;">FLEXcon</td>
			<td style="width:175px;">DF051521</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:19px;width:447px;">wax liner</td>
			<td style="width:135px;">FLEXcon</td>
			<td style="width:175px;">FLEXMARK 80 D/F PFW LINER</td>
			<td>to assist with patterning adhesive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">acrylic sheet</td>
			<td style="width:135px;">McMaster-Carr</td>
			<td style="width:175px;">8560K266&#160;</td>
			<td>to fabricate frame</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">self-adhesive sheets</td>
			<td style="width:135px;">Fellowes</td>
			<td style="width:175px;">CRC52215</td>
			<td>to use as protective slip</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">absolute ethanol</td>
			<td style="width:135px;">VWR</td>
			<td style="width:175px;">89125-172</td>
			<td>to sanitize work area</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">bovine serum albumin</td>
			<td style="width:135px;">AMRESCO</td>
			<td style="width:175px;">0332</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sekisui Diagnostics OSOM hCG Urine Controls</td>
			<td style="width:135px;">Fisher Scientific</td>
			<td>22-071-066</td>
			<td>to use as positive and negative samples</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">anti-&#946;-hCG monoclonal antibody colloidal gold conjugate (clone 1)</td>
			<td style="width:135px;">Arista Biologicals&#160;</td>
			<td>CGBCG-0701</td>
			<td>to treat conjugate layer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">goat anti-&#945;-hCG antibody</td>
			<td style="width:135px;">Arista Biologicals&#160;</td>
			<td>ABACG-0500</td>
			<td>to treat capture layer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">10X phosphate buffered saline</td>
			<td style="width:135px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:175px;">BP3991</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Oxoid skim milk powder</td>
			<td style="width:135px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:175px;">OXLP0031B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Tween 20</td>
			<td style="width:135px;">AMRESCO</td>
			<td style="width:175px;">M147</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of three-dimensional paper-based microfluidic devices for immunoassays

Papir transporterer væsker autonomt på grunn av kapillær virkning. Ved mønstring av papir med hydrofobe barrierer, kan transporten av fluider styres og rettes innenfor et lag av papir. Videre stable flere lag med mønstret papir skaper sofistikerte tredimensjonale microfluidic nettverk som kan støtte utvikling av analytiske og bioanalytical analyser. Papirbaserte microfluidic enheter er billig, bærbar, lett å bruke, og krever ingen ekstern utstyr for å operere. Som et resultat, de holder store løftet som en plattform for point-of-care diagnostikk. For å kunne vurdere nytten og analytisk ytelse av papirbaserte enheter, må utvikles egnede metoder for å sikre deres produksjon er reproduserbar og på en skala som passer for laboratorium innstillinger. I dette manuskriptet, en fremgangsmåte fabrikkere en generell enhet arkitektur som kan brukes for papirbaserte immunoanalyser er beskrevet. Vi bruker en form for tilsetningsstoff manufacturing (multi-layer laminering) for å forberede enheter som omfatter flere lag med mønstret papir og mønstret lim. I tillegg til å demonstrere riktig bruk av disse tredimensjonale papirbaserte microfluidic enheter med en immunanalyse for humant choriongonadotropin (hCG), er feil i produksjonsprosessen som kan resultere i enhetsfeil diskutert. Vi forventer at denne tilnærmingen til produksjon papirbaserte enheter vil finne bred nytte i utviklingen av analytiske applikasjoner utviklet spesielt for begrenset ressursinnstillinger.

Innhenting reproduserbare analyse forestillinger i tredimensjonale papirbaserte microfluidic enheter er avhengig av en fabrikasjon metode som sikrer konsistens mellom enhetene. Mot dette målet, har vi identifisert en rekke produksjonsprosesser og materialhensyn, og diskutere dem her i sammenheng med å demonstrere en papirbasert immunologisk analyse. Vi bruker en voks utskrift metode for å danne hydrofobe barrierer i papirbaserte microfluidic enheter (Figur 2A). <sup c...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Three-dimensional Paper-based Microfluidic Devices for Immunoassays at JoVE.com

Fabrication of Three-dimensional Paper-based Microfluidic Devices for Immunoassays

Vi detalj en metode for å fremstille tredimensjonale papirbaserte microfluidic anordninger for bruk i utvikling av immunoanalyser. Vår tilnærming til enheten montering er en type flerlags, additiv produksjon. Vi viser en sandwich immunoassay å gi representative resultater for disse typer papirbaserte enheter.

Fabrikasjon av Tredimensjonal Papirbaserte mikrofluid Enheter for immunologiske

Paper wicks fluids autonomously due to capillary action. By patterning paper with hydrophobic barriers, the transport of fluids can be controlled and ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Planar and Three-Dimensional Printing of Conductive Inks

Planar og tredimensjonale Trykking av Conductive blekk

Printed electronics rely on low-cost, large-area fabrication routes to create flexible or multidimensional electronic, optoelectronic, and biomedical ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

Menneskelig bruskvev Fabrication Bruke Tredimensjonal Inkjet Printing Technology

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

Analysis of Cell Migration within a Three-dimensional Collagen Matrix

Analyse av celle migrasjon innenfor en tre-dimensjonal Kollagen Matrix

The ability to migrate is a hallmark of various cell types and plays a crucial role in several physiological processes, including&#160;embryonic ...

Paper-based Devices for Isolation and Characterization of Extracellular Vesicles

Papirbaserte Enheter for isolering og karakterisering av Ekstracellulær Blemmer

Extracellular vesicles (EVs), membranous particles released from various types of cells, hold a great potential for clinical applications. They contain ...

Layer-by-layer Collagen Deposition in Microfluidic Devices for Microtissue Stabilization

Lag-på-lag Kollagen Nedfall i mikrofluid Enheter for Microtissue Stabilization

Although microfluidics provides exquisite control of the cellular microenvironment, culturing cells within microfluidic devices can be challenging. 3D ...

Rod-based Fabrication of Customizable Soft Robotic Pneumatic Gripper Devices for Delicate Tissue Manipulation

Rod-baserte Fabrikasjon av Tilpass Soft Robot Pneumatiske gripeinnretninger for Delikat Tissue Manipulasjon

Soft compliant gripping is essential in delicate surgical manipulation for minimizing the risk of tissue grip damage caused by high stress concentrations ...

Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Poly(ethylene glycol) Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Polyethylene glycol Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

Fabrikasjon av invertert Kolloidalt Crystal Poly (etylenglykol) Stillas: En Tredimensjonal Cell Culture plattform for Liver Tissue Engineering

The ability to maintain hepatocyte function in vitro, for the purpose of testing xenobiotics&#39; cytotoxicity, studying virus infection and developing ...

Multi-step Variable Height Photolithography for Valved Multilayer Microfluidic Devices

Multi-trinns variabel Høyde Fotolitografi for Valved Multilayer microfluidic enheter

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

A Simple and Scalable Fabrication Method for Organic Electronic Devices on Textiles

En enkel og skalerbar Fabrication Metode for Organiske Elektroniske enheter på Tekstil

Today, wearable electronics devices combine a large variety of functional, stretchable, and flexible technologies. However, in many cases, these devices ...

Three-dimensional Printing of Thermoplastic Materials to Create Automated Syringe Pumps with Feedback Control for Microfluidic Applications

Tredimensjonale utskrift av termoplastisk materiale å lage automatiserte sprøyte pumper med tilbakemelding kontroll for Microfluidic applikasjoner

Microfluidics has become a critical tool in research across the biological, chemical, and physical sciences. One important component of microfluidic ...