Name: rapid fabrication of custom microfluidic devices for research and educational applications
Uploaded: 2019-11-20T13:00:00
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El trabajo de este manuscrito fue apoyado en parte por la National Science Foundation (NSF) (Grant No. CBET-1553826) (y suplemento ROA asociado) y los Institutos Nacionales de Salud (NIH) (No de concesión. R35GM124935) a J.Z., y el fondo de la Facultad de Visitas de Notre Dame Melchor a F.O. Nos gustaría dar las gracias a Jenna Sjoerdsma y Basar Bilgiser por proporcionar células de mamíferos y protocolos de cultivo y a Fabio Sacco por la asistencia con figuras suplementarias.

1. Diseño
<ol><li>Identifique una aplicación para los dispositivos y enumere los componentes de canal/cámara que se necesitarán. NOTA: Todos los dispositivos requerirán canales de entrada y salida. Los dispositivos utilizados para la microscopía requerirán una cámara de imágenes. Los dispositivos más complejos requerirán canales y cámaras situados en varias capas.</li>
	<li>Comience dibujando a mano cada capa, teniendo en cuenta cómo la funcionalidad del dispositivo se ve afectada por la superposición ...

<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. 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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>

Si bien los microfluidos están cada vez más presentes en la caja de herramientas de los laboratorios de todo el mundo, el ritmo de adopción ha sido decepcionante, dado el potencial de su impacto positivo16. El bajo costo y la alta eficiencia de la fabricación de dispositivos microfluídicos son esenciales para acelerar la adopción de esta tecnología en el laboratorio de investigación promedio. El método descrito aquí utiliza varias capas de película para crear dispositivos bidimensionale...

La microfluídica permite el control de fluidos a pequeñaescala, con volúmenes que van desde microlitros (1 x 10-6 L) hasta picolitros (1 x 10-12 L). Este control ha sido posible en parte debido a la aplicación de técnicas de microfabricación tomadas de la industria de microprocesadores1. El uso de redes de micro-tamaño de canales y cámaras permite al usuario aprovechar los distintos fenómenos físicos característicos de pequeñas dimensiones. Por ejemplo, a la escala de micrómetros, los fluidos se pueden manipular utilizando flujo laminar, donde las fuerzas viscosas dominan las fuerzas inerciales. Como resultado, el transporte difuso se convierte en la característica prominente de los microfluídicos, y se puede estudiar cuantitativa y experimentalmente. Estos sistemas se pueden entender adecuadamente utilizando las leyes de Fick, la teoría del movimiento Browniano, la ecuación de calor y/o las ecuaciones Navier-Stokes, que son derivaciones importantes en los campos de la mecánica de fluidos y los fenómenos de transporte2.
Debido a que muchos grupos en las ciencias biológicas estudian sistemas complejos a nivel microscópico, originalmente se pensó que los dispositivos microfluídicos tendrían un impacto inmediato y significativo en las aplicaciones de investigación en biología2,3. Esto se debe a que la difusión es dominante en el transporte de moléculas pequeñas a través de membranas o dentro de una célula, y las dimensiones de las células y microorganismos son una coincidencia ideal para sistemas y dispositivos submilimétricos. Por lo tanto, había un potencial significativo para mejorar la forma en que se lleva a cabo la experimentación celular y molecular. Sin embargo, la amplia adopción de tecnologías microfluídicas por los biólogos se ha quedado atrás en las expectativas4. Una sencilla razón de la falta de transferencia de tecnología puede ser los límites disciplinarios que separan a los ingenieros y biólogos. El diseño y la fabricación de dispositivos personalizados se han mantenido justo fuera de las capacidades de la mayoría de los grupos de investigación biológica, lo que los hace dependientes de la experiencia e instalaciones externas. La falta de familiaridad con las aplicaciones potenciales, el costo y el tiempo necesario para la iteración del diseño también son barreras significativas para los nuevos adoptantes. Es probable que estas barreras hayan tenido el efecto de interrumpir la innovación y prevenir la aplicación generalizada de microfluídicos para hacer frente a los desafíos en las ciencias biológicas.
Un ejemplo: Desde finales de la fotolitografía suave de finales de 1990 ha sido el método de elección para la fabricación de dispositivos microfluídicos. PDMS (polidimetilsiloxano, polímero orgánico a base de silicona) es un material ampliamente utilizado debido a sus propiedades físicas, como la transparencia, la deformabilidad y la biocompatibilidad5. La técnica ha tenido un gran éxito, con dispositivos de laboratorio en un chip y de órgano en un chip que se desarrollan continuamente en esta plataforma6. La mayoría de los grupos que trabajan en estas tecnologías, sin embargo, se encuentran en departamentos de ingeniería o tienen fuertes lazos con ellos4. La litografía generalmente requiere salas limpias para la fabricación de moldes y equipos de unión especializados. Para muchos grupos, esto hace que los dispositivos PDMS estándar sean menos que ideales debido a sus costos de capital y tiempo de entrega, especialmente cuando es necesario realizar modificaciones de diseño repetidas. Además, la tecnología es en su mayoría inaccesible para el biólogo promedio y para los estudiantes sin acceso a laboratorios de ingeniería especializados. Se ha propuesto que para que los dispositivos microfluídicos sean ampliamente adoptados, deben imitar algunas de las cualidades de los materiales comúnmente utilizados por los biólogos. Por ejemplo, el poliestireno utilizado para el cultivo celular y los bioensayos es barato, desechable y susceptible de producción en masa. Por el contrario, la fabricación industrial de microfluídicos basados en PDMS nunca se ha realizado debido a su suavidad mecánica, inestabilidad en el tratamiento de la superficie y permeabilidad al gas5. Debido a estas limitaciones, y con el objetivo de resolver retos técnicos utilizando dispositivos personalizados construidos "in-house", describimos un método alternativo que utiliza xurography7,8,9 protocolos y laminación térmica. Este método se puede adoptar con poca inversión de capital y tiempo.
Los PETLse fabrican con película de tereftalato de polietileno (PET), recubiertas con el acetato termoadhesivo de etileno-vinilo (EVA). Ambos materiales son ampliamente utilizados en productos de consumo, son biocompatibles y están fácilmente disponibles a un costo mínimo10. La película PET/EVA se puede obtener en forma de bolsas o rollos de laminado. Usando un cortador de artesanía controlado por computadora que se encuentra comúnmente en tiendas de aficionados o artesanías, los canales se cortan de una sola hoja de película para definir la arquitectura del dispositivo11. A continuación, los canales se sellan aplicando capas adicionales de película (o vidrio) que se unen mediante un laminador térmico (oficina)(Figura 1A). Se añaden parachoques de vinilo perforados y autoadhesivos para facilitar el acceso a los canales. Los tiempos de fabricación varían de 5 a 15 min, lo que permite una rápida iteración del diseño. Todos los equipos y materiales utilizados para fabricar PETLs son comercialmente accesibles y asequibles (<350 USD costo de partida, en comparación con miles de USD para litografía). Por lo tanto, los PETL proporcionan una solución novedosa a dos problemas principales planteados por los microfluídicos convencionales: asequibilidad y eficacia del tiempo (véase la comparación PDMS/PETL en los cuadros suplementarios 1, 2).
Además de proporcionar a los investigadores la oportunidad de diseñar y fabricar sus propios dispositivos, los PETLs se pueden adoptar fácilmente en el aula porque son simples e intuitivos de usar. Los PETLs se pueden incluir en los planes de estudios de bachillerato y universidad8,donde se utilizan para ayudar a los estudiantes a entender mejor los conceptos físicos, químicos y biológicos, como la difusión, el flujo laminar, la micromezcla, la síntesis de nanopartículas, la formación de gradientes y la quimiotaxis.
En este trabajo ilustramos el flujo de trabajo general para la fabricación de chips PETL sin modelos con diferentes niveles de complejidad. El primer dispositivo se utiliza para facilitar la toma de imágenes de células y microórganos en una cámara pequeña. El segundo dispositivo, más complejo consta de varias capas y materiales, y se utiliza para la investigación en mecanobiología9. Por último, construimos un dispositivo que muestra varios conceptos de dinámica de fluidos (enfoque hidrodinámico, flujo laminar, transporte difuso y micromezcla) con fines educativos. El flujo de trabajo y los diseños de dispositivos presentados aquí se pueden adaptar fácilmente para una amplia gama de propósitos tanto en la investigación como en la configuración del aula.

<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

Los dispositivos microfluídicos permiten la manipulación de fluidos, partículas, células, órganos u organismos de tamaño micro en canales que van desde las escalas nanométricas hasta las submilimétricas. Un rápido aumento en el uso de esta tecnología en las ciencias biológicas ha provocado la necesidad de métodos accesibles para una amplia gama de grupos de investigación. Los estándares de fabricación actuales, como la unión PDMS, requieren técnicas litográficas y de unión costosas y que consumen mucho tiempo. Una alternativa viable es el uso de equipos y materiales que son fácilmente asequibles, requieren una experiencia mínima y permiten la rápida iteración de diseños. En este trabajo describimos un protocolo para diseñar y producir pet-laminados (PETL), dispositivos microfluídicos que son baratos, fáciles de fabricar y consumen significativamente menos tiempo para generar que otros enfoques de la tecnología de microfluídicos. Consisten en láminas de película de unión térmica, en las que los canales y otras características se definen mediante una cortadora artesanal. Los PETL resuelven desafíos técnicos específicos sobre el terreno y reducen drásticamente los obstáculos a la adopción. Este enfoque facilita la accesibilidad de los dispositivos microfluídicos tanto en entornos de investigación como educativos, proporcionando una plataforma fiable para nuevos métodos de investigación.

Además de bajo costo y rápida iteración, la tecnología PETL se puede personalizar fácilmente para resolver desafíos específicos. En primer lugar, describimos un dispositivo simple que consiste en un cubreobjetos de vidrio, una capa de cámara, una capa de canal y una capa de entrada/salida(Figura 2). Este dispositivo fue diseñado para facilitar la toma de imágenes de células y micro-órganos bajo flujo constante. El medio de cultivo se repone a bajas tasas de flujo para fomentar el...

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Rapid Fabrication of Custom Microfluidic Devices for Research and Educational Applications

Aquí presentamos un protocolo para diseñar y fabricar dispositivos microfluídicos personalizados con una inversión financiera y de tiempo mínima. El objetivo es facilitar la adopción de tecnologías microfluídicas en laboratorios de investigación biomédica y entornos educativos.

Fabricación rápida de dispositivos microfluídicos personalizados para investigación y aplicaciones educativas

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

Este método para la fabricación de chips microfluídicos es barato y fácil de implementar. Cualquier laboratorio de investigación puede producir estos microfluídicos internamente. Y los diseños de dispositivos se pueden iterar en cuestión de minutos.La principal ventaja de esta técnica es su eficiencia. Es decir, cualquier laboratorio puede hacer sus propios dispositivos microfluídicos personalizados internamente rápida y fácilmente. Después de poner a mano cada capa del dispositivo, dibuje los diseños finales para las capas en un ordenador, utilizando cualquier programa de software que permita dibujar líneas y formas.Obtenga una captura de pantalla del diseño dibujado e importe cada capa en un programa de software de cortador de artesanía. Cree un nuevo documento y suelte el archivo de imagen en la alfombra mostrada. Para trazar el diseño, seleccione el icono de seguimiento y seleccione completamente los diseños importados.Seleccione la opción de esquema de vista previa de seguimiento y ajuste la configuración de umbral y escala según sea necesario, hasta que el seguimiento amarillo coincida con el diseño. Seleccione el seguimiento en el menú de seguimiento. Los canales se mostrarán como un contorno rojo.Para ajustar el tamaño del dispositivo, seleccione el diseño trazado y utilice la cuadrícula proporcionada por el software para cambiar el ancho y la longitud de los canales y cámaras. Las líneas pequeñas se pueden dibujar temporalmente para medir las dimensiones dentro del dispositivo. Después de que el dispositivo se haya dimensionado correctamente, utilice la herramienta de dibujo para dibujar un cuadrado de la misma forma y tamaño sobre cada capa del dispositivo.A continuación, dibuje un círculo sobre los puertos de entrada y salida del diseño. A continuación, copie y pegue, tanto el original como los círculos. Y borre los canales del dispositivo subyacente.Organizar todas las capas que se van a cortar en la alfombra mostrada. Para cortar las capas, usando guantes, coloque una sola película PET-EVA de un espesor preferido en la alfombra de corte adhesiva. Con el lado adhesivo opaco hacia arriba, y el lado brillante de plástico mirando hacia abajo.Aplanar la película contra la estera, eliminando todo el aire que puede haber quedado atrapado. Y haga clic en la alfombra de carga en la cortadora. Abra la pestaña Enviar y seleccione un ajuste de corte.A continuación, haga clic en Enviar. Para alinear el material para el corte, coloque la estera de corte junto a una superficie limpia y utilice un par de pinzas o espátulas para transferir cada capa del dispositivo microfluídico de la estera de corte a la superficie limpia en orden, de acuerdo con su posición de arriba a abajo en el dispositivo. A continuación, corte tres por 10 piezas milimétricas de una cinta de doble cara y superponga las capas una por una, comenzando con la capa inferior.A continuación, agregue un pequeño trozo de cinta a cada esquina entre las capas. Cuando se hayan colocado todas las capas, inspeccione el dispositivo. Debe haber al menos un lado EVA de estera entre cada una de las capas.Y no se debe exponer el AVE. Para laminar el dispositivo, después de encender el laminador, ajuste el instrumento al ajuste de espesor deseado. Y ejecute el dispositivo a través de rodillos de laminado.A continuación, recupere el dispositivo laminado. Para crear los puertos de entrada y salida, utilice una herramienta giratoria y un taladro de 1/37 pulgadas para cortar un pequeño agujero a través del centro de un parachoques de muebles. Luego, usa pinzas pequeñas para limpiar el orificio de cualquier escombro.Y alinee cuidadosamente los parachoques con los puertos de salida de entrada del dispositivo. Para probar el dispositivo completamente montado, utilice tubos de laboratorio para conectar el dispositivo a un conector de plástico. Y vacíe el dispositivo con una solución adecuada.Con este dispositivo, el medio de cultivo celular se puede intercambiar durante la toma de imágenes, lo que permite el mantenimiento de las condiciones de crecimiento ideales y la introducción controlada de estímulos químicos en tiempo real. Esto también es cierto para la toma de imágenes de los micro órganos ex vibo. El dispositivo de pedal también se ha utilizado con éxito para completar las pruebas de compresión de los micro órganos Drosophila.Debido a su facilidad de fabricación, los dispositivos de pedal también se pueden utilizar en entornos educativos. Por ejemplo, al enfoque y difusión hidrodinámico visual. Los pedales se pueden utilizar para demostraciones en el aula o para experimentos que requieren el control ambiental preciso de la muestra.Como probar un medicamento, o introducir un tratamiento mientras se limita. Usando como dispositivo de pedal para sondear las propiedades mecánicas de un disco imaginal de ala en desarrollo en moscas de la fruta, encontramos que la rigidez del tejido disminuye durante los períodos de desarrollo estudiados.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Simple Microfluidic Devices for in vivo Imaging of C. elegans, Drosophila and Zebrafish

Simple Microfluidic Devices for in vivo Imaging of C. elegans, Drosophila and Zebrafish

Simples dispositivos de microfluidos para<em&gt; In vivo</em&gt; Imágenes de<em&gt; C. elegans</em&gt;,<em&gt; Drosophila</em&gt; Y pez cebra

Micro fabricated fluidic devices provide an accessible micro-environment for in vivo studies on small organisms. Simple fabrication processes are ...

Investigación

Bioingeniería

Microfluidic Chip Fabrication and Method to Detect Influenza

Fabricación de chips de microfluidos y método para detectar la influenza

Fast  and effective diagnostics play an important role in controlling infectious  disease by enabling effective patient management and treatment. Here, we ...

Microfluidic Fabrication of Polymeric and Biohybrid Fibers with Predesigned Size and Shape

Fabricación Microfluídica De Fibras Poliméricas Y Biohíbridas Con Tamaño y Forma Prediseñados

A &#8220;sheath&#8221; fluid passing through a microfluidic channel at low Reynolds number can be directed around another &#8220;core&#8221; stream and ...

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Multi-step Variable Height Photolithography for Valved Multilayer Microfluidic Devices

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Polydimethylsiloxane-polycarbonate Microfluidic Devices for Cell Migration Studies Under Perpendicular Chemical and Oxygen Gradients

Polidimetilsiloxano-policarbonato celular dispositivos de microfluidos para Estudios de Inmigración en virtud perpendicular Química y gradientes de oxígeno

This paper reports a microfluidic device made of polydimethylsiloxane (PDMS) with an embedded polycarbonate (PC) thin film to study cell migration under ...

Rapid Mix Preparation of Bioinspired Nanoscale Hydroxyapatite for Biomedical Applications

Mezcla rápida Preparación de Bioinspirada nanoescala hidroxiapatita para aplicaciones biomédicas

Hydroxyapatite (HA) has been widely used as a medical ceramic due to its good biocompatibility and osteoconductivity. Recently there has been interest ...