Name: rapid fabrication of custom microfluidic devices for research and educational applications
Uploaded: 2019-11-20T13:00:00
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Il lavoro in questo manoscritto è stato sostenuto in parte dalla National Science Foundation (NSF) (Grant No. CBET-1553826) (e supplemento DI ROA associato) e il National Institutes of Health (NIH) (Grant No. R35GM124935) a J.e. Ringraziamo Jenna Sjoerdsma e Basar Bilgiàer per aver fornito cellule di mammiferi e protocolli di coltura e Fabio Sacco per l'assistenza con cifre supplementari.

1. Progettazione
<ol><li>Identificare un'applicazione per i dispositivi ed elencare i componenti del canale/camera che saranno necessari. NOTA: tutti i dispositivi richiedono canali di ingresso e di uscita. I dispositivi utilizzati per la microscopia richiederanno una camera di imaging. Dispositivi più complessi richiederanno canali e camere situate in più strati.</li>
	<li>Iniziare disegnando a mano ogni livello, considerando il modo in cui la funzionalità del dispositivo è influenzata dalla sovrapposizione dei...

<ol>
	<li>Xia, Y., 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=SOFT+LITHOGRAPHY.">SOFT LITHOGRAPHY.</a> Annual Review of Materials Science. 28 (1), 153-184 (1998).</li><li>Beebe, D. J., Mensing, G. A., Walker, 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=Physics+and+Applications+of+Microfluidics+in+Biology.">Physics and Applications of Microfluidics in Biology.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 4 (1), 261-286 (2002).</li><li>Whitesides, G. M., Ostuni, E., Takayama, S., Jiang, X., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soft+Lithography+in+Biology+and+Biochemistry.">Soft Lithography in Biology and Biochemistry.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 3 (1), 335-373 (2001).</li><li>Sackmann, E. K., Fulton, A. L., Beebe, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+present+and+future+role+of+microfluidics+in+biomedical+research.">The present and future role of microfluidics in biomedical research.</a> Nature. 507 (7491), 181-189 (2014).</li><li>Berthier, E., Young, E. W. K., Beebe, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineers+are+from+PDMS-land,+Biologists+are+from+Polystyrenia.">Engineers are from PDMS-land, Biologists are from Polystyrenia.</a> Lab on a Chip. 12 (7), 1224 (2012).</li><li>Zhang, B., Korolj, A., Lai, B. F. L., Radisic, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+organ-on-a-chip+engineering.">Advances in organ-on-a-chip engineering.</a> Nature Reviews Materials. 3 (8), 257-278 (2018).</li><li>Bartholomeusz, D. A., Boutte, R. W., Andrade, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xurography:+rapid+prototyping+of+microstructures+using+a+cutting+plotter.">Xurography: rapid prototyping of microstructures using a cutting plotter.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 14 (6), 1364-1374 (2005).</li><li>Mart&#237;nez-Hern&#225;ndez, K. J., Rovira-Figueroa, N. D., Ontiveros, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Implementation and Assessment of Student-Made Microfluidic Devices in the General Chemistry Laboratory. , (2016).</li><li>Levis, M., 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=Microfluidics+on+the+fly:+Inexpensive+rapid+fabrication+of+thermally+laminated+microfluidic+devices+for+live+imaging+and+multimodal+perturbations+of+multicellular+systems.">Microfluidics on the fly: Inexpensive rapid fabrication of thermally laminated microfluidic devices for live imaging and multimodal perturbations of multicellular systems.</a> Biomicrofluidics. 13 (2), 024111 (2019).</li><li>Subramaniam, A., Sethuraman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+18+-+Biomedical+Applications+of+Nondegradable+Polymers.">Chapter 18 - Biomedical Applications of Nondegradable Polymers.</a> Natural and Synthetic Biomedical Polymers. , 301-308 (2014).</li><li>Yuen, P. K., Goral, V. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-cost+rapid+prototyping+of+flexible+microfluidic+devices+using+a+desktop+digital+craft+cutter.">Low-cost rapid prototyping of flexible microfluidic devices using a desktop digital craft cutter.</a> Lab Chip. 10 (3), 384-387 (2010).</li><li>Oya, K., 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=Surface+Characteristics+of+Polyethylene+Terephthalate+(PET)+Film+Exposed+to+Active+Oxygen+Species+Generated+via+Ultraviolet+(UV)+Lights+Irradiation+in+High+and+Low+Humidity+Conditions.">Surface Characteristics of Polyethylene Terephthalate (PET) Film Exposed to Active Oxygen Species Generated via Ultraviolet (UV) Lights Irradiation in High and Low Humidity Conditions.</a> Journal of Photopolymer Science and Technology. 27 (3), 409-414 (2014).</li><li>Narciso, C. E., Contento, N. M., Storey, T. J., Hoelzle, D. J., Zartman, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Release+of+Applied+Mechanical+Loading+Stimulates+Intercellular+Calcium+Waves+in+Drosophila+Wing+Discs.">Release of Applied Mechanical Loading Stimulates Intercellular Calcium Waves in Drosophila Wing Discs.</a> Biophysical Journal. 113 (2), 491-501 (2017).</li><li>Suh, Y. K., Kang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Review+on+Mixing+in+Microfluidics.">A Review on Mixing in Microfluidics.</a> Micromachines. 1 (3), 82-111 (2010).</li><li>Jahn, A., Vreeland, W. N., Gaitan, M., Locascio, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Vesicle+Self-Assembly+in+Microfluidic+Channels+with+Hydrodynamic+Focusing.">Controlled Vesicle Self-Assembly in Microfluidic Channels with Hydrodynamic Focusing.</a> Journal of the American Chemical Society. 126 (9), 2674-2675 (2004).</li><li>Weibel, D., Whitesides, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+microfluidics+in+chemical+biology.">Applications of microfluidics in chemical biology.</a> Current Opinion in Chemical Biology. 10 (6), 584-591 (2006).</li><li>Chen, X., Li, T., Shen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CO2+Laser+Ablation+of+Microchannel+on+PMMA+Substrate+for+Effective+Fabrication+of+Microfluidic+Chips.">CO2 Laser Ablation of Microchannel on PMMA Substrate for Effective Fabrication of Microfluidic Chips.</a> International Polymer Processing. 31 (2), 233-238 (2016).</li><li>Chen, X., Shen, J., Zhou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+fabrication+of+a+four-layer+PMMA-based+microfluidic+chip+using+CO2-laser+micromachining+and+thermal+bonding.">Rapid fabrication of a four-layer PMMA-based microfluidic chip using CO2-laser micromachining and thermal bonding.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 26 (10), 107001 (2016).</li></ol>

Mentre la microfluidica è sempre più presente nella serie di laboratori di tutto il mondo, il ritmo di adozione è stato deludente, data la potenziale del suo impatto positivo16. Il basso costo e l'elevata efficienza della fabbricazione di dispositivi microfluidici sono essenziali per accelerare l'adozione di questa tecnologia nel laboratorio di ricerca medio. Il metodo qui descritto utilizza più strati di pellicola per creare dispositivi bi e tre dimensionali a una frazione del tempo e dei cos...

La microfluidica consente il controllo dei fluidi su piccole scale, con volumi che vanno dai microlitri (1 x 10-6 L) ai picoliri (1 x 10-12 L). Questo controllo è stato reso possibile in parte grazie all'applicazione di tecniche di microfabbricazione prese in prestito dall'industria deimicroprocessori 1. L'uso di reti di micro-dimensioni di canali e camere permette all'utente di sfruttare i fenomeni fisici distinti caratteristici di piccole dimensioni. Ad esempio, su scala micrometrica, i fluidi possono essere manipolati utilizzando il flusso laminare, dove le forze viscose dominano le forze inerziali. Di conseguenza, il trasporto diffuso diventa la caratteristica prominente della microfluidica e può essere studiato quantitativamente e sperimentalmente. Questi sistemi possono essere adeguatamente compresi utilizzando le leggi di Fick, la teoria del movimento browniano, l'equazione termica e/o le equazioni Dier-Stokes, che sono importanti derivazioni nei campi della meccanica dei fluidi e dei fenomeni di trasporto2.
Poiché molti gruppi nelle scienze biologiche studiano sistemi complessi a livello microscopico, originariamente si pensava che i dispositivi microfluidici avrebbero avuto un impatto immediato e significativo sulle applicazioni di ricerca in biologia2,3. Ciò è dovuto al fatto che la diffusione è dominante nel trasporto di piccole molecole attraverso le membrane o all'interno di una cellula, e le dimensioni delle cellule e dei microrganismi sono una corrispondenza ideale per sistemi e dispositivi sub-millimetrici. Pertanto, c'era un potenziale significativo per migliorare il modo in cui viene condotta la sperimentazione cellulare e molecolare. Tuttavia, l'ampia adozione delle tecnologie microfluidiche da parte dei biologi è rimasta indietro rispetto alle aspettative4. Una semplice ragione per la mancanza di trasferimento tecnologico può essere i confini disciplinari che separano ingegneri e biologi. La progettazione e la fabbricazione di dispositivi personalizzati sono rimaste appena al di fuori delle capacità della maggior parte dei gruppi di ricerca biologici, rendendoli dipendenti da competenze e strutture esterne. La mancanza di familiarità con le potenziali applicazioni, i costi e il tempo necessario per l'iterazione della progettazione sono anche ostacoli significativi per i nuovi utenti. È probabile che queste barriere abbiano avuto l'effetto di interrompere l'innovazione e prevenire la diffusa applicazione della microfluidica per affrontare le sfide nelle scienze biologiche.
Un esempio: dalla fine degli anni '90 la fotolitografia morbida è stata il metodo di scelta per la fabbricazione di dispositivi microfluidici. La PDMS (polydimethylsiloxane, un polimero organico a base di silicone) è un materiale ampiamente utilizzato a causa delle sue proprietà fisiche, come la trasparenza, la deformabilità e la biocompatibilità5. La tecnica ha riscosso un grande successo, con dispositivi lab-on-a-chip e organ-on-a-chip continuamente sviluppati su questa piattaforma6. La maggior parte dei gruppi che lavorano su queste tecnologie, tuttavia, si trovano nei reparti di ingegneria o hanno forti legami con loro4. La litografia di solito richiede camere pulite per la fabbricazione di stampi e attrezzature di incollaggio specializzate. Per molti gruppi, questo rende i dispositivi PDMS standard meno ideali a causa dei loro costi di capitale e lead time, in particolare quando è necessario apportare modifiche di progettazione ripetute. Inoltre, la tecnologia è per lo più inaccessibile al biologo medio e agli studenti senza accesso a laboratori di ingegneria specializzati. È stato proposto che, affinché i dispositivi microfluidici siano ampiamente adottati, devono imitare alcune delle qualità dei materiali comunemente utilizzati dai biologi. Ad esempio, il polistirene utilizzato per la coltura cellulare e i bioasi sono economici, usa e getta e sono suscettibili alla produzione di massa. Al contrario, la produzione industriale di microfluidica basata su PDMS non è mai stata realizzata a causa della sua morbidezza meccanica, dell'instabilità del trattamento superficiale e della permeabilità del gas5. A causa di queste limitazioni, e con l'obiettivo di risolvere le sfide tecniche utilizzando dispositivi personalizzati costruiti "in-house", descriviamo un metodo alternativo che utilizza xurografia7,8,9 protocolli e laminazione termica. Questo metodo può essere adottato con poco capitale e investimenti di tempo.
I PETL sono fabbricati con pellicola in polietilene terephthalate (PET), rivestita con l'acetato di etilene-vinile termoadesivo (EVA). Entrambi i materiali sono ampiamente utilizzati nei prodotti di consumo, sono biocompatibili e sono prontamente disponibili al minimo costo10. La pellicola PET/EVA può essere ottenuta sotto forma di sacchetti o rotoli di laminazione. Utilizzando una fresa artigianale controllata dal computer che si trova comunemente nei negozi di hobbyo o artigianato, i canali sono tagliati da un singolo foglio di pellicola per definire l'architettura del dispositivo11. I canali vengono quindi sigillati applicando strati aggiuntivi di pellicola (o vetro) che vengono incollati utilizzando un laminatore termico (ufficio) (Figura 1A). Perforati, vengono aggiunti paraurti in vinile autoadesivi per facilitare l'accesso ai canali. I tempi di fabbricazione vanno da 5 a 15 min, il che consente una rapida iterazione di progettazione. Tutte le attrezzature e i materiali utilizzati per realizzare i PETL sono accessibili commercialmente e convenienti (<350 USD di costo di partenza, rispetto alle migliaia di USD per la litografia). Pertanto, i PETL forniscono una nuova soluzione a due problemi principali posti dalla microfluidica convenzionale: convenienza ed efficacia temporale (vedere PDMS/PETL confronto nelle tabelle supplementari 1, 2).
Oltre a fornire ai ricercatori l'opportunità di progettare e fabbricare i propri dispositivi, i PETL possono essere facilmente adottati in classe perché sono semplici e intuitivi da usare. I PETL possono essere inclusi nei programmi di scuola superiore e universitaria8, dove vengono utilizzati per aiutare gli studenti a comprendere meglio i concetti fisici, chimici e biologici, come la diffusione, il flusso laminare, la micromixing, la sintesi delle nanoparticelle, la formazione di gradienti e la chemiotassi.
In questo lavoro illustriamo il flusso di lavoro complessivo per la fabbricazione di chip PETL modello con diversi livelli di complessità. Il primo dispositivo viene utilizzato per facilitare l'imaging di cellule e micro-organi in una piccola camera. Il secondo, più complesso dispositivo è costituito da diversi strati e materiali, ed è utilizzato per la ricerca in meccanobiologia9. Infine, abbiamo costruito un dispositivo che mostra diversi concetti di fluidodinamica (messa a fuoco idrodinamica, flusso laminare, trasporto diffuso e micromixing) per scopi educativi. I progetti di flusso di lavoro e dispositivi qui presentati possono essere facilmente adattati per una vasta gamma di scopi sia nel campo della ricerca che in quello della classe.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Biopsy punch (1mm)</td>
			<td>Miltex</td>
			<td>33-31AA</td>
			<td>Optional, replaces rotary tool set up</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt needles</td>
			<td>Janel, Inc.</td>
			<td>JEN JG18-0.5X-90</td>
			<td>Remove plastic and attach to Tygon tubing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coverslips</td>
			<td>Any</td>
			<td></td>
			<td>24 x 60 mm are preferred</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cutting Mat and blades</td>
			<td>Silhouette America or Nicapa</td>
			<td>www.silhouetteamerica.com/shop/blades-and-mats</td>
			<td>Re-use/Disposables</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double-sided tape</td>
			<td>Scotch/3M</td>
			<td>667</td>
			<td>Small amounts, any width or brand</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PEEK tubing</td>
			<td>IDEX/any</td>
			<td>1581L</td>
			<td>Different configurations available. Consider using Tygon tubing intead, if not already using PEEK</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PET/EVA thermal laminate film</td>
			<td>Scotch/3M &#38; Transcendia</td>
			<td>TP3854-200,TP5854-100 &#38; transcendia.com/products/trans-kote-pet</td>
			<td>3 - 6 mil (mil = 1/1000 inch) laminating pouches or rolls.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVC film - Cling Wrap</td>
			<td>Glad / Any</td>
			<td></td>
			<td>Food wrapping</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary tool-drill</td>
			<td>Dremel/Any</td>
			<td>200-121 or other</td>
			<td>1/32 and 3/64&#34; drill bits from Dremel recommended</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubber Roller</td>
			<td>Speedball</td>
			<td>4126</td>
			<td>To facilitate adhesion, any brand will work</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors &#38; tweezers</td>
			<td>Any</td>
			<td>Fiskars-Inch-Titanium-Softgrip-Scissors |Cole-Parmer&#160;&#8211;# UX-07387-12</td>
			<td>Quality brands are recommended</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silhouette CAMEO Craft cutter</td>
			<td>Silhouette America</td>
			<td>www.silhouetteamerica.com/shop/cameo/SILHOUETTE-CAMEO-3-4T</td>
			<td>Preferred craft cutter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silhouette Studio software</td>
			<td>Silhouette America</td>
			<td>www.silhouetteamerica.com/software</td>
			<td>Controls the craft cutter and provides drawing tools (free download MAC and PC)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe Pump</td>
			<td>Harvard Apparatus or New Era</td>
			<td>70-4504 or NE-300</td>
			<td>Pumps are ideal, pipettes or burettes can be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes</td>
			<td>Any</td>
			<td></td>
			<td>1-3mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal laminator</td>
			<td>Scotch/3M</td>
			<td>TL906</td>
			<td>Standard home/office model</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tygon tubing (E-3603)</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>EW-06407-70</td>
			<td>Use with blunt needle tips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vinyl furniture bumpers</td>
			<td>DerBlue/3M/ Everbilt</td>
			<td>Clear, self-adhesive (6 x 2 mm and 8 x 3 mm)</td>
			<td>Round bumpers are recommended</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

rapid fabrication of custom microfluidic devices for research and educational applications

I dispositivi microfluidici consentono la manipolazione di fluidi, particelle, cellule, organi di microdimensioni o organismi in canali che vanno dalle scale nano-submillimetri. Un rapido aumento dell'uso di questa tecnologia nelle scienze biologiche ha spinto alla necessità di metodi accessibili a un'ampia gamma di gruppi di ricerca. Gli attuali standard di fabbricazione, come l'incollaggio PDMS, richiedono tecniche litografiche e di incollaggio costose e dispendiose in termini di tempo. Un'alternativa praticabile è l'uso di attrezzature e materiali che sono facilmente accessibili, richiedono competenze minime e consentono la rapida iterazione dei progetti. In questo lavoro descriviamo un protocollo per la progettazione e la produzione di PET-laminati (PETL), dispositivi microfluidici che sono economici, facili da fabbricare e consumano molto meno tempo per generare rispetto ad altri approcci alla tecnologia microfluidica. Sono costituiti da fogli di pellicola legati termicamente, in cui canali e altre caratteristiche sono definiti utilizzando una taglierina artigianale. I PETL risolvono sfide tecniche specifiche sul campo, riducendo drasticamente gli ostacoli all'adozione. Questo approccio facilita l'accessibilità dei dispositivi microfluidici sia in contesti di ricerca che educativi, fornendo una piattaforma affidabile per nuovi metodi di indagine.

Oltre al basso costo e alla rapida iterazione, la tecnologia PETL può essere facilmente personalizzata per risolvere problemi specifici. In primo luogo, viene descritto un semplice dispositivo costituito da una vetrina di vetro, uno strato di camera, uno strato di canale e uno strato di ingresso/uscita (Figura 2). Questo dispositivo è stato progettato per facilitare l'imaging di cellule e micro-organi sotto flusso costante. Il mezzo di coltura viene rifornito a basse portate per incoraggia...

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Rapid Fabrication of Custom Microfluidic Devices for Research and Educational Applications

Qui presentiamo un protocollo per progettare e fabbricare dispositivi microfluidici personalizzati con un minimo investimento finanziario e temporale. L'obiettivo è facilitare l'adozione di tecnologie microfluidiche nei laboratori di ricerca biomedica e negli ambienti educativi.

Rapida fabbricazione di dispositivi microfluidici personalizzati per applicazioni di ricerca e didattiche

Microfluidic devices allow for the manipulation of fluids, particles, cells, micro-sized organs or organisms in channels ranging from the nano to ...

Questo metodo per la produzione di chip microfluidici è sia economico che semplice da implementare. Qualsiasi laboratorio di ricerca può produrre queste microfluidica internamente. E i progetti del dispositivo possono essere iterati in pochi minuti.Il principale vantaggio di questa tecnica è la sua efficienza. Vale a dire, qualsiasi laboratorio può creare i propri dispositivi microfluidici personalizzati internamente in modo rapido e semplice. Dopo aver stratificato a mano ogni livello del dispositivo, disegnare i progetti finali per i livelli su un computer, utilizzando qualsiasi programma software che consenta di disegnare linee e forme.Ottenere un'acquisizione dello schermo del progetto disegnato e importare ogni livello in un programma software Craft Cutter. Creare un nuovo documento e rilasciare il file di immagine sul tappetino visualizzato. Per tracciare il progetto, selezionare l'icona di traccia e selezionare completamente i disegni importati.Selezionare l'opzione traccia anteprima contorno e regolare le impostazioni di soglia e scala in base alle esigenze, fino a quando la traccia gialla non corrisponde al progetto. Selezionare traccia dal menu traccia. I canali verranno mostrati come un contorno rosso.Per ridimensionare il dispositivo, selezionare il design tracciato e utilizzare la griglia fornita dal software per modificare la larghezza e la lunghezza dei canali e delle camere. È possibile disegnare temporaneamente linee piccole per misurare le dimensioni all'interno del dispositivo. Dopo che il dispositivo è stato dimensionato correttamente, utilizzare lo strumento di disegno per disegnare un quadrato della stessa forma e dimensione su ogni livello del dispositivo.Quindi, disegnare un cerchio sulle porte di ingresso e di uscita del progetto. Quindi copiare e incollare, sia l'originale che i cerchi. E cancellare i canali dal dispositivo sottostante.Disposizione di tutti gli strati da tagliare sul tappetino visualizzato. Per tagliare gli strati, indossando guanti, posizionare un singolo film PET-EVA di uno spessore preferito sul tappetino da taglio adesivo. Con il lato adesivo opaco rivolto verso l'alto e il lato lucido in plastica rivolto verso il basso.Appiattire il film contro il tappetino, rimuovendo tutta l'aria che potrebbe essere rimasta intrappolata. E fare clic su carica tappetino sulla fresa. Aprire la scheda invia e selezionare un'impostazione di taglio.Quindi fare clic su Invia. Per allineare il materiale per il taglio, posizionare il tappetino da taglio accanto a una superficie pulita e utilizzare un paio di pinzette o spatole per trasferire ogni strato del dispositivo microfluidico dal tappetino tagliato sulla superficie pulita in ordine, in base alla posizione dall'alto verso il basso nel dispositivo. Quindi, tagliare tre per 10 millimetri pezzi di un nastro a doppia mano e sovrapporre gli strati uno per uno, a partire dallo strato inferiore.Quindi aggiungendo un piccolo pezzo di nastro ad ogni angolo tra i livelli. Una volta posizionati tutti i livelli, ispezionare il dispositivo. Dovrebbe esserci almeno un lato EVA del tappetino tra ciascuno degli strati.E nessun EVA dovrebbe essere esposto. Per laminare il dispositivo, dopo aver accendeto il laminatore, impostare lo strumento sull'impostazione dello spessore desiderata. E eseguire il dispositivo attraverso rulli laminanti.Quindi recuperare il dispositivo laminato. Per creare le porte di ingresso e uscita, utilizzare uno strumento rotante e un trapano da 1/37 di pollice per tagliare un piccolo foro attraverso il centro di un paraurti per mobili. Quindi, utilizzare piccole pinzette per liberare l'orifizio da eventuali detriti.E allineare accuratamente i paraurti con le porte di uscita di ingresso sul dispositivo. Per testare il dispositivo completamente assemblato, utilizzare tubi da laboratorio per collegare il dispositivo a un connettore di plastica. E sciacquare il dispositivo con una soluzione appropriata.Utilizzando questo dispositivo, il mezzo di coltura cellulare può essere scambiato durante l'imaging, consentendo il mantenimento di condizioni di crescita ideali e l'introduzione controllata di stimoli chimici in tempo reale. Ciò vale anche per l'imaging dei micro organi ex vibo. Il dispositivo a pedale è stato utilizzato con successo anche per completare i test di compressione dei micro organi Drosophila.Grazie alla loro facilità di fabbricazione, i dispositivi a pedale possono anche essere utilizzati in ambienti educativi. Ad esempio, alla messa a fuoco e alla diffusione idrodinamica visiva. I pedali possono essere utilizzati per dimostrazioni in classe o per esperimenti che richiedono il controllo ambientale preciso del campione.Come testare un farmaco o introdurre un trattamento limitando al contempo. Utilizzando come dispositivo a pedale per sondare le proprietà meccaniche di un disco imaginale alare in via di sviluppo nei moscerini della frutta, abbiamo scoperto che la rigidità tissutale diminuisce nei periodi di sviluppo studiati.

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