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. Beredning av pappersbaserade mikroflödessystem enhet Lager <ol><li> Förbered mönster för lager av papper, nylon, och lim med hjälp av en grafisk design program. 6 Varje skikt kan ha ett annat mönster. OBS: Mönstret kan innefatta inriktnings hål som inte krävs för en fungerande pappersbaserad immun, men hjälpa till med reproducerbar tillverkning av tredimensionella enheter. Placering av dessa hål kommer att skilja sig om enheter monteras individuellt, i remsor eller som hel...

<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>

Identifiera en reproducerbar tillverkningsstrategi är en viktig del av analysutveckling. 22 Vi använder en sekventiell, skikt-för-skikt tillvägagångssätt för tillverkning av tredimensionella pappersbaserade mikrofluidikanordningar. I motsats till de metoder som gäller fällbara eller origami tekniker för att producera flerskikts enheter från ett enda pappersark 23, erbjuder 24 additiv tillverkning en rad fördelar: (i) Flera mat...

<html> Papper är allmänt tillgänglig i en rad olika formuleringar eller kvaliteter, kan funktionaliseras för att ställa sina egenskaper, och kan transportera vätskor självständigt genom kapillärverkan eller uppsugning. Om papperet är mönstrad med en hydrofob substans (t.ex. fotoresist en eller vax 2), uppsugning av vätskor kan styras rums inom ett skikt av papper. Till exempel kan en pålagd vattenhaltigt prov riktas in i ett antal olika zoner för att reagera med kemiska och biokemiska reagenser lagrade i papperet. Dessa pappersbaserade mikroflödessystem enheter har visat sig vara en användbar plattform för utveckling av bärbara och billiga analytiska analyser 3, 4, 5, 6, 7. Tillämpningar av pappersbaserade mikroflödessystem enheter inkluderar point-of-care diagnostikef &quot;&gt; 8, övervakning av miljöföroreningar 9, upptäckt av förfalskade läkemedel 10, och delokaliserad hälso- och sjukvård (eller&quot; telemedicin &quot;) i begränsad resurs inställningar 11. Flera lager av mönstrat papper kan sättas samman till en integrerad enhet där hydrofila zoner från grannskikten (dvs över eller under) ansluter för att bilda kontinuerliga fluid nätverk vars inlopp och utlopp kan vara kopplade eller vänster oberoende. 12 Varje skikt kan innefatta ett unikt mönster, som möjliggör den rumsliga separation av reagens och multipla analyser som skall utföras på en enda anordning. Den resulterande tredimensionella mikroflödessystem enhet är inte bara kan uppsugning vätskor för att möjliggöra analytiska analyser (t.ex. leverfunktionstester 13 och elektrokemisk detektering av små molekyler 14), men det kan också support ett antal sofistikerade funktioner (t.ex. ventilerna 15 och enkla maskiner 16) som är gemensamma för de traditionella mikroflödes metoder. Viktigt, eftersom papper transporterar vätskor genom kapillärverkan, dessa enheter kan drivas med minimal ansträngning från användaren. Eftersom reagens kan lagras i den tredimensionella strukturen för en pappersbaserad enhet, kan komplexa protokoll reduceras till en enda tillsats av vattenhaltigt prov till en enhet. Nyligen införde vi en generell tredimensionell enhet arkitektur som kan användas för att utveckla pappersbaserade immun använder vax-tryckteknik för att skapa mönstrade skikt. 17, 18 Dessa studier fokuserade på hur aspekter i samband med utformningen av enhets antal staplade lager används, sammansättningen av lagren, och mönstret av den tredimensionella mikroflödesnätverks kontrollerade totalt perprestanda av immunanalysen. I slutändan kunde vi använda dessa konstruktionsregler för att underlätta en snabb utveckling av en multiplex immun 19. I detta manuskript, en tidigare utvecklat immun för humant koriongonadotropin (hCG, graviditetshormon) är 17 som ett exempel för att illustrera de strategier som vi har utvecklat för montering och tillverkning av tredimensionella pappersbaserade immun. Följaktligen fokuserar vi på montering och drift av en anordning i stället för utveckling av en analys. I en sandwich-immunanalys, vilket är det format som används för att detektera hCG, en infångningsantikropp som är specifik för en subenhet av hormonet beläggs på ett fast substrat, som därefter blockeras för att begränsa icke-specifik adsorption av ett prov eller efter en efterföljande reagens. Detta substrat är oftast en polystyren-mikrobrunnsplatta (t.ex. för en enzymkopplad immunabsorberande analys eller ELISA). Provet är sedansattes till en brunn och fick inkubera under en tidsperiod. Efter noggrann tvättning, är en antikropp specifik för den andra subenheten av hCG sattes och fick inkubera. Denna detekteringsantikroppen kan konjugeras till en kolloidal partikel, ett enzym, eller fluorofor i syfte att producera en mätbar signal. Brunnen åter tvättas före tolkningen av resultaten av en analys (t.ex., med användning av en plattläsare). Medan kommersiella kit förlita sig på denna tidsödande flerstegsprocess, kan alla dessa steg utföras snabbt i pappersbaserade mikroflödessystem enheter med minimal inblandning av användaren. Den anordning som används för hCG immun består av sex aktiva skikt, som är, från topp till botten, som används för provtillsats, konjugat lagring, inkubation, fånga, tvätt, och blot (Figur 1). Provet Dessutom lagret består av kvalitativt filterpapper. Den underlättar införandet av ett vätskeprov och skyddar reagenserna i konjugatet layer från föroreningar från omgivningen eller oavsiktlig beröring av användaren. Konjugatet skiktet (kvalitativt filterpapper) håller färgproducerande reagens (t.ex. kolloidalt guld-märkt antikropp) för immunanalys. Inkubationen skiktet (kvalitativt filtrerpapper) tillåter provet att resa sig i sidled inom planet av papperet för att främja bindning av analyten med reagens innan den når nästa lager, infångningsskiktet. Infångningsskiktet (nylonmembran) innehåller ligander specifika för analyten adsorberas till materialet. Efter analysen är slutförd, är detta skikt avslöjade att möjliggöra visualisering av det färdiga immunokomplex. Tvättskiktet (kvalitativt filterpapper) drar överflödig vätska inklusive gratis konjugerade reagens bort från ansiktet av infångningsskiktet i blot skiktet (tjock kromatografi papper). Den sex-skiktet enheten hålls samman av fem skikt av mönstrat, dubbelsidig självhäftande: fyra skikt av permanent självhäftande upprätthålla integriteten i den monblödde enhet och ett skikt av borttagbart lim underlättar skalar av enheten för att inspektera resultatet av immun på infångningsskiktet. Vid tillämpningen av detta manuskript, använder vi bara negativa och positiva kontrollprover av hCG (0 mIU / ml och 81 mIU / ml, respektive) för att ge representativa resultat av ett pappersbaserat immun, som tillåter en särskild diskussion om förhållandet mellan tillverkningsmetoder och prestandan hos en enhet. Förutom att visa hur man tillverkar enheter framgångsrikt markerar vi flera tillverkningsfel som kan leda till fel på en enhet eller reproducerbara analysresultat. Protokollet och diskussion som beskrivs i detta manuskript ger forskarna värdefull insikt i hur pappersbaserade immun är utformade och tillverkade. Medan vi fokuserar vår demonstration på immun, räknar vi med att de riktlinjer som presenteras häri kommer att vara i stort sett användbar för tillverkning av trednella pappersbaserade mikrofluidikanordningar.

<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

Papper vekar vätskor självständigt på grund av kapillärkraften. Genom mönstring papper med hydrofoba barriärer kan transporten av vätskor styras och riktas inom ett skikt av papper. Dessutom stapla flera skikt av mönstrat papper skapar sofistikerade tredimensionella mikroflödes nätverk som kan stödja utvecklingen av analytiska och bioanalytiska analyserna. Pappersbaserade mikrofluidikanordningar är billiga, bärbara, lätta att använda, och kräver ingen extern utrustning för att fungera. Som ett resultat håller de mycket lovande som en plattform för point-of-care diagnostik. För att kunna utvärdera användbarheten och analytiska prestanda pappersbaserade enheter måste lämpliga metoder utvecklas för att säkerställa deras tillverkning är reproducerbar och på en skala som är lämplig för laboratoriemiljö. I detta manuskript, till ett förfarande fabricera en allmän anordning arkitektur som kan användas för pappersbaserade immunanalyser beskrivs. Vi använder en form av additiv tillverkar byg (multi-layer laminering) för att framställa anordningar som innefattar flera skikt av mönstrat papper och mönstrat lim. Förutom att påvisa en korrekt användning av dessa tredimensionella pappersbaserade mikroflödessystem enheter med en immunanalys för humant koriongonadotropin (hCG) är fel i tillverkningsprocessen som kan resultera i enhets misslyckanden diskuteras. Vi förväntar oss att detta sätt att tillverka pappersbaserade enheter kommer att finna bred användbarhet i utvecklingen av analytiska applikationer som utformats speciellt för inställningar begränsad resurs.

Erhålla reproducerbara analys föreställningar tredimensionella pappersbaserade mikroflödessystem enheter förlitar sig på en tillverkningsmetod som säkerställer överensstämmelse mellan enheter. Mot detta mål, har vi identifierat ett antal tillverkningsprocesser och material överväganden och diskutera dem här i samband med att visa en pappersbaserad immunanalys. Vi använder ett vax tryckmetod för att bilda hydrofoba barriärer inom pappersbaserade mikrofluidikanordningar <s...

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 metod för att tillverka tredimensionella pappersbaserade mikrofluidanordningar för användning i utvecklingen av immunanalyser. Vårt förhållningssätt till sammansatta enheten är en typ av flerskikts, additiv tillverkning. Vi visar en sandwich immun att tillhandahålla representativa resultat för dessa typer av pappersbaserade enheter.

Tillverkning av Tredimensionell Pappersbaserade Mikrofluidikanordningar för Immun

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

Plana och tredimensionella Tryckning av ledande bläck

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

Human Brosk Tissue Fabrication Använda Tredimensionell 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

Analys av Cell Migration inom en tredimensionell kollagenmatris

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

Pappersbaserade enheter för Isolering och karakterisering av extracellulär Blåsor

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

Skikt för skikt kollagendeponering i mikroflödessystem enheter för 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-baserade Tillverkning av Anpassningsbara Soft Robotic Pneumatisk gripare enheter för känsliga vävnaden Manipulation

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

Tillverkning av Inverted kolloidalt Crystal Poly (etylenglykol) Scaffold: En tredimensionell cellkultur plattform för levervävnad 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-steg varierande höjd Fotolitografi för Ventilförsedda Multilayer Mikrofluidikanordningar

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 och skalbar tillverkningsmetod för Organic Electronic Devices på textilier

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

Tredimensionella utskrift av termoplastiska material att skapa automatiserade sprutpumpar med Feedback kontroll för mikroflödessystem applikationer

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