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. Preparación de Capas dispositivo de microfluidos basados ​​en papel <ol><li> Preparar las pautas de capas de papel, nylon, y el adhesivo usando un programa de software de diseño gráfico. 6 Cada capa puede tener un patrón diferente. NOTA: El patrón puede incluir orificios de alineación que no son necesarios para un inmunoensayo basado en papel funcional, pero ayudar con la fabricación reproducible de los dispositivos tridimensionales. La colocación de estos agujeros será d...

<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>

La identificación de una estrategia de fabricación reproducible es un componente esencial del desarrollo del ensayo. 22 se utiliza un enfoque secuencial capa por capa para la fabricación de dispositivos microfluídicos basados en papel tridimensionales. En contraste con los métodos que se aplican técnicas de plegado o de papel a producir dispositivos de múltiples capas a partir de una sola hoja de papel 23, 24 de fabricación aditiv...

<html> El papel es ampliamente disponibles en una variedad de formulaciones o grados, se pueden funcionalizar para sintonizar sus propiedades, y pueden transportar fluidos autónoma por acción capilar o de mecha. Si el papel se modela con una sustancia hidrófoba (por ejemplo, resina fotosensible 1 o cera 2), el efecto de mecha de los fluidos puede ser controlado espacialmente dentro de una capa de papel. Por ejemplo, una muestra acuosa aplicada puede ser dirigido en una serie de diferentes zonas para reaccionar con reactivos químicos y bioquímicos almacenados dentro del papel. Estos dispositivos microfluídicos basados en papel se han demostrado ser una plataforma útil para el desarrollo de ensayos de análisis portátiles y de bajo costo 3, 4, 5, 6, 7. Aplicación de los dispositivos de microfluidos en papel incluyen el diagnóstico de punto de atenciónef &quot;&gt; 8, la vigilancia de los contaminantes ambientales 9, la detección de productos farmacéuticos falsificados 10, y la asistencia sanitaria deslocalizada (o&quot; telemedicina &quot;) en los recursos limitados ajustes 11. Las múltiples capas de papel estampado pueden montarse en un dispositivo integrado donde las zonas hidrófilas de las capas vecinas (es decir, por encima o por debajo) se conectan para formar redes de fluidos continuos cuyas entradas y salidas pueden estar acoplados o hacia la izquierda independiente. 12 Cada capa puede comprender un patrón único, que permite la separación espacial de los reactivos y múltiples ensayos a realizar en un solo dispositivo. El dispositivo de microfluidos resultante tridimensional no sólo es capaz de drenar fluidos que permitan a ensayos analíticos (por ejemplo, pruebas de función hepática 13 y la detección electroquímica de moléculas pequeñas 14), pero también puede suppuerto de una serie de funciones sofisticadas (por ejemplo, las válvulas 15 y simples máquinas 16) comunes a los enfoques tradicionales de microfluidos. Es importante destacar que, porque el papel absorbe fluidos por acción capilar, estos dispositivos pueden ser operados con un mínimo esfuerzo por parte del usuario. Desde reactivos se pueden almacenar dentro de la arquitectura tridimensional de un dispositivo basado en papel, protocolos complejos se pueden reducir a una sola adición de la muestra acuosa a un dispositivo. Recientemente, hemos introducido una arquitectura de dispositivo tridimensional general que puede ser utilizado para el desarrollo de inmunoensayos basados ​​en papel usando la técnica de la cera de impresión para crear capas estampadas. 17, 18 Estos estudios se centraron en cómo los aspectos relacionados con el diseño del dispositivo de número de capas apiladas utilizan, la composición de las capas, y el patrón de la red de microfluidos controlado por el conjunto de tres dimensionesrendimiento del inmunoensayo. En última instancia, hemos sido capaces de utilizar estas reglas de diseño para facilitar el rápido desarrollo de un inmunoensayo multiplexado 19. En este manuscrito, un inmunoensayo desarrollado previamente para la gonadotropina coriónica humana (hCG; hormona del embarazo) 17 se utiliza como un ejemplo para ilustrar las estrategias que hemos desarrollado para el montaje y la fabricación de los inmunoensayos basados en papel tridimensionales. De acuerdo con ello, nos centramos en el montaje y funcionamiento de un dispositivo en lugar del desarrollo de un ensayo. En un inmunoensayo de tipo sándwich, que es el formato utilizado para detectar hCG, un anticuerpo de captura específico para una subunidad de la hormona se reviste sobre un sustrato sólido, que se bloquea entonces para limitar la adsorción no específica de una muestra o cualquier reactivo posterior. Este sustrato es muy a menudo una placa de micropocillos de poliestireno (por ejemplo, para un ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas o ELISA). La muestra es entoncesañadido a un pozo y se deja incubar durante un período de tiempo. Después del lavado riguroso, se añade un anticuerpo específico para la otra subunidad de hCG y se dejó incubar. Este anticuerpo de detección puede ser conjugado a una partícula coloidal, enzima, fluoróforo o con el fin de producir una señal medible. El pocillo se lava de nuevo antes de la interpretación de los resultados de un ensayo (por ejemplo, usando un lector de placas). Mientras que los kits comerciales se basan en este proceso de múltiples pasos que consume tiempo, todos estos pasos se pueden realizar rápidamente en dispositivos de microfluidos en papel con una intervención mínima del usuario. El dispositivo que se utiliza para el inmunoensayo de hCG comprende seis capas activas, que son, de arriba hacia abajo, que se utiliza para la adición de la muestra, almacenamiento conjugado, la incubación, la captura, lavado, y blot (Figura 1). La capa de adición de la muestra está hecha de papel de filtro cualitativo. Se facilita la introducción de una muestra líquida y protege los reactivos en el Laye conjugador de la contaminación del medio ambiente o el contacto accidental por parte del usuario. La capa de conjugado (papel de filtro cualitativo) mantiene el reactivo productor de color (por ejemplo, anticuerpo marcado con oro coloidal) para el inmunoensayo. La capa de incubación (papel de filtro cualitativo) permite que la muestra de viajar lateralmente dentro del plano del papel para promover la unión del analito con reactivos antes de llegar a la siguiente capa, la capa de captura. La capa de captura (membrana de nylon) contiene ligandos específicos para el analito adsorbido en el material. Después de que se completó el ensayo, esta capa se revela para permitir la visualización del inmunocomplejo completado. La capa de lavado (papel de filtro cualitativo) dibuja el exceso de líquidos que incluyen reactivos conjugados libres de distancia de la superficie de la capa de captura en la capa de transferencia (papel de cromatografía de espesor). El dispositivo de seis capas se mantiene unido por cinco capas de adhesivo modelada, de doble cara: cuatro capas de adhesivo permanente a mantener la integridad de la assemdispositivo de sangrado y una capa de adhesivo desprendible facilita el pelado del dispositivo para inspeccionar los resultados del inmunoensayo en la capa de captura. A los efectos de este manuscrito, utilizamos solamente las muestras de control negativo y positivo de hCG (0 mUI / ml y 81 mUI / ml, respectivamente) para proporcionar resultados representativos de un inmunoensayo basado en papel, que permite una discusión dedicado de la relación entre métodos de fabricación y el funcionamiento de un dispositivo. Además de demostrar cómo fabricar dispositivos con éxito, destacamos varios errores de fabricación que podrían conducir a la falla de un dispositivo o de los resultados del ensayo irreproducibles. El protocolo y la discusión se detalla en este manuscrito se proporcionar a los investigadores información valiosa sobre cómo los inmunoensayos basados ​​en papel son diseñados y fabricados. Mientras que nos centramos nuestra demostración en inmunoensayos, anticipamos que las directrices que se presentan en este documento serán ampliamente útil para la fabricación de las tres dimensional en papel en dispositivos de microfluidos.

<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

Papel absorbe los líquidos de manera autónoma debido a la acción capilar. Modelando papel con barreras hidrofóbicas, el transporte de fluidos puede ser controlada y dirigida dentro de una capa de papel. Por otra parte, apilar varias capas de papel con diseño crea redes de microfluidos tridimensionales sofisticados que pueden apoyar el desarrollo de ensayos analíticos y bioanálisis. dispositivos microfluídicos basados ​​en papel son de bajo costo, portátil, fácil de usar, y no requieren ningún equipo externo para funcionar. Como resultado, ellos son una gran promesa como una plataforma para el diagnóstico de punto de atención. Con el fin de evaluar correctamente la utilidad y el rendimiento analítico de los dispositivos basados ​​en papel, métodos adecuados deben ser desarrollados para asegurar su fabricación es reproducible y a una escala que es apropiado para entornos de laboratorio. En este manuscrito, un método para fabricar una arquitectura general del dispositivo que se puede utilizar para los inmunoensayos basados ​​en papel se describe. Utilizamos una forma de fabricar em aditivog (laminado multicapa) para preparar dispositivos que comprenden varias capas de papel con diseño y el adhesivo con diseño. Además de demostrar el uso apropiado de estos dispositivos microfluídicos basados ​​en papel tridimensionales con un inmunoensayo para la gonadotropina coriónica humana (hCG), se discuten los errores en el proceso de fabricación que pueden resultar en fallos de dispositivos. Esperamos que este enfoque para la fabricación de dispositivos basados ​​en papel encontrarán una amplia utilidad en el desarrollo de aplicaciones analíticas diseñadas específicamente para entornos de recursos limitados.

La obtención de la funcionalidad del test reproducibles en dispositivos de microfluidos en papel tridimensionales se basa en un método de fabricación que garantiza la consistencia entre los dispositivos. Para lograr este objetivo, hemos identificado una serie de procesos de fabricación y las consideraciones materiales, y discutirlas aquí en el contexto de la demostración de un inmunoensayo basado en papel. Utilizamos un método de impresión de la cera para formar barreras hidrófo...

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

Nos detalle un método para fabricar dispositivos microfluídicos basados ​​en papel tridimensionales para su uso en el desarrollo de inmunoensayos. Nuestro enfoque de conjunto de dispositivo es un tipo de múltiples capas, la fabricación aditivo. Demostramos un inmunoensayo sándwich para proporcionar resultados representativos de estos tipos de dispositivos basados ​​en papel.

La fabricación de dispositivos de microfluidos basados ​​en papel tridimensional para inmunoensayos

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

Impresión plana y tridimensional de tintas conductoras

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

Investigación

Bioingeniería

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

El cartílago humano Tissue Fabrication Usando tridimensional Tecnología de impresión inyección de tinta

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

Análisis de la migración de células dentro de una matriz de colágeno tridimensional

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

Dispositivos basados ​​en papel para aislamiento y caracterización de extracelular vesículas

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

Capa por capa deposición de colágeno en dispositivos de microfluidos para microtejidos Estabilización

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

a base de varilla de fabricación de dispositivos robóticos adaptables pinza neumática suaves para la manipulación del tejido delicado

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

La fabricación de cristal invertida coloidal poli (etilenglicol) Andamios: Una célula Plataforma de cultivo tridimensional para ingeniería de tejidos de hígado

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

Múltiples pasos Fotolitografia variable Altura de múltiples capas con válvula dispositivos de microfluidos

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

Un método de fabricación simple y escalable para dispositivos electrónicos orgánicos sobre los Textiles

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

Tridimensional de la impresión de materiales termoplásticos para crear automatizado de bombas de la jeringuilla con retroalimentación de Control para aplicaciones de microfluídica

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

La fabricación de dispositivos de microfluidos basados ​​en papel tridimensional para inmunoensayos

La fabricación de dispositivos de microfluidos basados en papel tridimensional para inmunoensayos